IEC 61287-1:2005

Railway applications - Power convertors installed on board rolling stock - Part 1: Characteristics and test methods

Is applicable to power electronic convertors mounted on board railway rolling-stock and intended for supplying traction circuits and auxiliary circuits of power vehicles, coaches and trailers. Extends as far as possible to all other traction vehicles, including trolley-buses. Covers the complete convertor assembly together with its mounting arrangements.

Applications ferroviaires - Convertisseurs de puissance embarqués sur le matériel roulant - Partie 1: Caractéristiques et méthodes d'essais

Est applicable aux convertisseurs électroniques de puissance, embarqués sur le matériel roulant ferroviaire et destinés à alimenter les circuits de traction, les circuits auxiliaires des matériels moteurs, des véhicules et des remorques. S'étend dans la mesure du possible à tous les autres véhicules de traction, y compris les trolleybus. Couvre l'ensemble de convertisseur complet ainsi que ses dispositions de montage.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 19-Sep-2005
• ICS: 45.060.01 - Railway rolling stock in general
• Technical Committee: TC 9 - Electrical equipment and systems for railways
• Drafting Committee: MT 42 - TC 9/MT 42
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 10-Jul-2014
• Completion Date: 14-Feb-2026

Relations

• Revised: IEC 61287-1:2014 - Railway applications - Power converters installed on board rolling stock - Part 1: Characteristics and test methods
• Effective Date: 05-Sep-2023

Overview

The IEC 61287-1:2005 standard titled "Railway applications - Power convertors installed on board rolling stock - Part 1: Characteristics and test methods" is developed by the International Electrotechnical Commission (IEC). It specifies requirements and test methods for power electronic convertors mounted onboard railway rolling stock. This standard applies to power convertors supplying traction circuits and auxiliary circuits of power vehicles, coaches, trailers, and extends where possible to other traction vehicles such as trolley-buses. It covers the entire convertor assembly including its mounting arrangements.

This standard is critical for manufacturers, researchers, and operators of railway power systems who aim to ensure safety, reliability, and interoperability of onboard power electronic equipment in traction applications.

Key Topics

• Scope and Applicability
  IEC 61287-1:2005 is applicable to power convertors installed onboard rolling stock which supply traction and auxiliary circuits. It addresses all types of traction vehicles including motor coaches and trailers.

• Characteristics and Parameters
  The standard defines electrical and operational characteristics of power convertors including line-commutated convertors, choppers for DC motors, multi-phase convertors (inverters), and auxiliary converters.

• Test Methods
  Comprehensive test procedures are detailed for verifying the performance, reliability, insulation, protection, and electromagnetic compatibility of the power convertors and the semiconductor drive units (SDU).

• Service Conditions
  Specifies test conditions reflecting typical operating environments of railway rolling stock, including service temperature ranges, vibration, pollution degrees, and voltage stresses.

• Technical Requirements
  Addresses insulation levels, clearance and creepage distances, short-circuit protection, and mechanical mounting arrangements to ensure safety and durability of the convertors.

• Semiconductor Drive Units (SDU)
  Defines functional requirements, equivalent circuit expressions, insulation and electromagnetic compatibility standards specifically for SDUs integrated into power convertors.

• Annexes for Detailed Guidance
  Provides normative annexes on circuit diagram arrangements, minimum clearances in air, dielectric testing levels, minimum creepage distances, pollution degree definitions, and guidelines for magnetic fields and induced voltages.

Applications

• Onboard Traction Systems
  IEC 61287-1:2005 is essential for designing and testing power convertors that supply traction motors, enabling efficient and reliable railway propulsion systems.

• Auxiliary Power Supplies
  The standard governs auxiliary power convertors used for lighting, HVAC, control systems, and other onboard equipment in rail vehicles.

• Rolling Stock Modernization
  Provides a benchmark for upgrading legacy rolling stock with modern power electronic systems that comply with recognized international standards.

• Multi-Vehicle Traction and Trolleybus Systems
  Extends to trolley-buses and other related traction vehicles, supporting a broad range of public and freight transportation applications.

• Safety Compliance and Regulatory Approval
  Assures manufacturers and operators that power convertor assemblies meet stringent safety, electromagnetic compatibility, and environmental endurance requirements.

Related Standards

• IEC 60034 Series
  Covers rotating electrical machines and is often referenced for motor performance when specifying traction convertors.

• IEC 61373
  Addresses shock and vibration testing for railway equipment complementing mechanical and environmental testing requirements in IEC 61287-1.

• IEC 60571
  Pertains to electronic equipment used on rolling stock, useful for integrating power convertors with onboard control electronics.

• IEC 60255
  Covers electrical relays and protection devices that interface with power convertors for fault detection and system protection.

• ISO/TS 22163 (IRIS)
  Provides railway industry quality management requirements, supporting compliance and product lifecycle considerations for power convertors.

---

Adhering to IEC 61287-1:2005 ensures that onboard power convertors achieve high performance, safety, and reliability standards demanded by the modern railway industry. It supports the seamless integration of power electronics on rolling stock, contributing to efficient traction performance and enhanced passenger and operational safety.

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
61287-1
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2005-09
Applications ferroviaires –
Convertisseurs de puissance embarqués
sur le matériel roulant –
Partie 1:
Caractéristiques et méthodes d'essais

Railway applications –
Power convertors installed
on board rolling stock –
Part 1:
Characteristics and test methods

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61287-1:2005
Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For

devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Editions consolidées Consolidated editions

Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its

CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1

exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
publications, les publications remplacées ou retirées, publications, as well as corrigenda.
ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
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NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
61287-1
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2005-09
Applications ferroviaires –
Convertisseurs de puissance embarqués
sur le matériel roulant –
Partie 1:
Caractéristiques et méthodes d'essais

Railway applications –
Power convertors installed
on board rolling stock –
Part 1:
Characteristics and test methods

 IEC 2005 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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XB
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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
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– 2 – 61287-1  CEI:2005
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .6

1 Domaine d’application.10

2 Références normatives .12

3 Termes et définitions .14

3.1 Définitions liées aux équipements .14

3.2 Définitions se rapportant aux paramètres électriques .20
4 Articles communs .22
4.1 Généralités.22
4.2 Conditions de service .26
4.3 Caractéristiques .38
4.4 Exigences techniques .42
4.5 Essais .46
5 Convertisseur de traction direct.70
5.1 Convertisseurs à commutation de ligne pour moteurs à courant continu .70
5.2 Hacheurs pour moteurs à courant continu .76
5.3 Convertisseurs polyphasés pour moteurs à courant alternatif (onduleurs).82
6 Convertisseur de traction indirect.84
6.1 Convertisseur de ligne .84
6.2 Convertisseur en cascade (onduleur) .88
7 Convertisseurs auxiliaires .88
7.1 Caractéristiques .88
7.2 Protection contre les courts-circuits .92
7.3 Choix de la tension d’isolement assignée .92
7.4 Essais .92
8 Unités de commande des semiconducteurs (SDU) .98
8.1 Expressions équivalentes .98
8.2 Cartes à circuit imprimé équipées .98
8.3 Fonction de la SDU.98
8.4 Exigences particulières pour la SDU .98
8.5 Conditions de service . 100

8.6 Exigences d’isolation pour la SDU. 100
8.7 Prescriptions de compatibilité électromagnétique . 100
8.8 Essais de la SDU. 100

Annexe A (normative) Disposition des schémas de circuits de base. 102
Annexe B (informative) Liste récapitulative des accords entre le fabricant et l’exploitant . 104
Annexe C (normative) Distances de sécurité minimales dans l’air basées sur la tension
d’impulsion assignée U . 108
Ni
Annexe D (normative) Lignes de fuite minimales pour les faibles valeurs de la tension
d’isolement assignée U pour les matériaux autres que les matériaux de bobinage
Nm
imprimés. 110
Annexe E (normative) Définition des degrés de pollution. 114

61287-1  IEC:2005 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.7

1 Scope.11

2 Normative references.13

3 Terms and definitions .15

3.1 Definitions related to equipment.15

3.2 Definitions related to electrical parameters.21
4 Common clauses .23
4.1 General .23
4.2 Service conditions .27
4.3 Characteristics .39
4.4 Technical requirements.43
4.5 Tests.47
5 Direct traction convertors .71
5.1 Line-commutated convertors for d.c. motors .71
5.2 Choppers for d.c. motors .77
5.3 Multiphase convertors for a.c. motors (inverters).83
6 Indirect traction convertors.85
6.1 Line convertor.85
6.2 Motor convertor .89
7 Auxiliary convertors .89
7.1 Characteristics .89
7.2 Short-circuit protection.93
7.3 Choice of rated insulation voltage .93
7.4 Tests.93
8 Semiconductor drive units (SDU) .99
8.1 Equivalent expressions .99
8.2 Printed circuit board assemblies .99
8.3 Function of the SDU .99
8.4 Particular requirements for the SDU.99
8.5 Service conditions . 101

8.6 Insulation requirements for the SDU. 101
8.7 Electromagnetic compatibility requirements. 101
8.8 Tests of the SDU . 101

Annex A (normative) Arrangement of basic circuit diagrams . 103
Annex B (informative)  Recapitulation of agreements between the manufacturer and
the user . 105
Annex C (normative) Minimum clearances in air based on the rated impulse voltage U . 109
ni
Annex D (normative) Minimum creepage distances for low values of rated insulation
voltage U for materials other than printed wiring material . 111
nm
Annex E (normative) Definition of pollution degrees . 115

– 4 – 61287-1  CEI:2005
Annexe F (normative) Essais diélectriques pour les équipements − Niveaux d’essai

(c.a.) de puissance de courte durée en fréquence  U (kV r.m.s.) basée sur la tension
a
d’impulsion assignée U (kV cr). 116
Ni
Annexe G (normative) Tensions assignées d’impulsion U pour les circuits alimentés

Ni
par la ligne de contact . 118

Annexe H (informative) Lignes directrices pour les exigences de champ magnétique
et les tensions induites. 120

61287-1  IEC:2005 – 5 –
Annex F (normative) Dielectric tests for equipment −  Short-duration power-frequency

(a.c.) test levels U (kV r.m.s.) based on the rated impulse voltage U (kVcr) . 117
a Ni
Annex G (normative) Rated impulse voltages U for circuits powered by

Ni
the contact line. 119

Annex H (informative) Guidelines for magnetic field and induced voltage requirements . 121

– 6 – 61287-1  CEI:2005
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
APPLICATIONS FERROVIAIRES –
CONVERTISSEURS DE PUISSANCE EMBARQUÉS

SUR LE MATÉRIEL ROULANT –
Partie 1: Caractéristiques et méthodes d'essais

AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes internationales,
des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au public (PAS) et des
Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des comités d'études,
aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux
travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des
conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable de
l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire

l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61287-1 a été établie par le comité d'études 9 de la CEI: Matériels
et systèmes électriques ferroviaires.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 1995, et constitue une
révision technique.
Les changements majeurs par rapport à l’édition précédente sont les suivants: cette édition
inclut des mises à jour nécessaires par rapport à l’état actuel de la technique. Elle prend aussi
en compte des normes génériques sur le matériel ferroviaire comme les parties concernées
des séries CEI 62236 et CEI 62278, et des normes techniques générales sur le matériel
ferroviaire telles que la CEI 60850 et les parties concernées des séries CEI 60077, CEI 60349
et CEI 61377. Cette révision a été rédigée dans le but d’une harmonisation avec l’EN 50207
(1998).
61287-1  IEC:2005 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
RAILWAY APPLICATIONS –
POWER CONVERTORS INSTALLED ON
BOARD ROLLING STOCK –
Part 1: Characteristics and test methods

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

International Standard IEC 61287-1 has been prepared by IEC technical committee 9: Electrical
equipment and systems for railways.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 1995. This edition
constitutes a technical revision.
This edition includes the following technical changes from the previous edition: it includes
updates as necessary in order to meet the current technical state of the art and to improve
clarity. It also takes into account generic railway standards as relevant parts of IEC 62236 and
IEC 62278 series and general railway technical standards as IEC 60850 and relevant parts of
IEC 60077, IEC 60349 and IEC 61377 series. This revision has been drafted with
considerations of harmonization with EN 50207 (1998).

– 8 – 61287-1  CEI:2005
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:

FDIS Rapport de vote
9/864/FDIS 9/872/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant

abouti à l'approbation de cette norme.

Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.

La série CEI 61287 comprend les parties suivantes sous le titre général Applications
ferroviaires – Convertisseurs de puissance embarqués sur le matériel roulant:
Partie 1: Caractéristiques et méthodes d'essais
Partie 2: Informations techniques supplémentaires
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous "http://webstore.iec.ch" dans les données
relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
• reconduite,
• supprimée,
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
61287-1  IEC:2005 – 9 –
The text of this standard is based on the following documents:

FDIS Report on voting
9/864/FDIS 9/872/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on

voting indicated in the above table.

This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.

The IEC 61287 series contains the following parts under the general title Railway applications –
Power convertors installed on board rolling stock:
Part 1: Characteristics and test methods
Part 2: Additional technical information
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until the
maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in the data
related to the specific publication. At this date, the publication will be
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 10 – 61287-1  CEI:2005
APPLICATIONS FERROVIAIRES –
CONVERTISSEURS DE PUISSANCE EMBARQUÉS

SUR LE MATÉRIEL ROULANT –
Partie 1: Caractéristiques et méthodes d'essais

1 Domaine d’application
La présente norme internationale est applicable aux convertisseurs électroniques de
puissance, embarqués sur le matériel roulant ferroviaire et destinés à alimenter
– les circuits de traction,
– les circuits auxiliaires des matériels moteurs, des véhicules et des remorques.
L’application de la présente norme s’étend dans la mesure du possible à tous les autres
véhicules de traction, y compris les trolleybus, par exemple.
La présente norme couvre l’ensemble de convertisseur complet ainsi que ses dispositions de
montage contenant
– les ensembles montés à semiconducteurs,
– les systèmes de refroidissement intégrés,
– les composants de la liaison intermédiaire à courant continu, y compris tous les filtres
nécessaires associés à la liaison à courant continu,
– les unités de commande des semiconducteurs (SDU) et les capteurs correspondants,
– les circuits de protection incorporés.
Les sources d’énergie suivantes sont prises en considération:
– les lignes de contact à courant alternatif,
– les lignes de contact à courant continu,
– les alimentations embarquées tels que les générateurs, les batteries et autres sources
d’énergie électrique.
Cette norme exclut les convertisseurs qui fournissent l’alimentation des dispositifs électro-

niques de contrôle/commande pour les unités de commande des semiconducteurs (SDU), et
les autres alimentations nécessaires au fonctionnement des convertisseurs, telles que les
capteurs.
NOTE L’équipement de commande électronique des convertisseurs et les capteurs non liés aux unités de
commande des semiconducteurs et les cartes à circuit imprimé équipées des unités de commande des
semiconducteurs de puissance (SDU) sont couverts par la CEI 60571.
La présente norme définit la terminologie, les conditions de service, les caractéristiques
générales et les méthodes d’essais des convertisseurs électroniques de puissance embarqués
sur le matériel roulant.
61287-1  IEC:2005 – 11 –
RAILWAY APPLICATIONS –
POWER CONVERTORS INSTALLED ON
BOARD ROLLING STOCK –
Part 1: Characteristics and test methods

1 Scope
This International Standard is applicable to power electronic convertors mounted on board
railway rolling-stock and intended for supplying
– traction circuits;
– auxiliary circuits of power vehicles, coaches and trailers.
The application of this standard extends as far as possible to all other traction vehicles,
including trolley-buses, for example.
This standard covers the complete convertor assembly together with its mounting arrange-
ments containing
– semiconductor device assemblies;
– integrated cooling systems;
– components of the intermediate d.c. link, including any necessary filters associated with the
d.c. link;
– semiconductor drive units (SDU) and related sensors;
– incorporated protection circuits.
The following types of power sources are taken into consideration:
– a.c. contact lines,
– d.c. contact lines,
– on-board supplies such as generators, batteries and other electric power sources.
This standard excludes convertors which provide the electronic control supply for SDU and
other supplies relevant to the convertor operation such as sensors.
NOTE Electronic control equipment of convertors and those sensors not related to semiconductor drive units and

the printed circuit board assemblies of drive units for power semiconductors (SDU) are covered by IEC 60571.
This standard defines terminology, service conditions, general characteristics and test methods
of electronic power convertors onboard of rolling stock.

– 12 – 61287-1  CEI:2005
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent

document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non

datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels

amendements).
CEI 60050-551:1998, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Partie 551:

Electronique de puissance
CEI 60076-10:2001, Transformateurs de puissance – Partie 10: Détermination des niveaux de

bruit
CEI 60077-1:1999, Applications ferroviaires – Equipements électriques du matériel roulant –
Partie 1: Conditions générales de service et règles générales
CEI 60112, Méthode de détermination des indices de résistance et de tenue au cheminement
des matériaux isolants solides
− Spécifications communes et
CEI 60146-1-1, Convertisseurs à semiconducteurs
convertisseurs commutés par le réseau – Partie 1-1: Spécifications des clauses techniques de
base
CEI 60270, Techniques des essais à haute tension – Mesures des décharges partielles
CEI 60310, Applications ferroviaires – Transformateurs de traction et bobines d'inductance à
bord du matériel roulant
CEI 60322, Applications ferroviaires – Equipements électriques du matériel roulant – Règles
relatives aux résistances de puissance de construction ouverte
CEI 60349-1:1999, Traction électrique – Machines électriques tournantes des véhicules
ferroviaires et routiers – Partie 1: Machines autres que les moteurs à courant alternatif
alimentés par convertisseur électronique
Amendement 1 (2002)
CEI 60349-2:2002, Traction électrique – Machines électriques tournantes des véhicules
ferroviaires et routiers – Partie 2: Moteurs à courant alternatif alimentés par convertisseurs
électroniques
CEI 60384 (toutes les parties), Condensateurs fixes utilisés dans les équipements
électroniques
CEI 60384-4, Condensateurs fixes utilisés dans les équipements électroniques – Partie 4:
Spécification intermédiaire: Condensateurs électrolytiques à l'aluminium à électrolyte solide et
non solide
CEI 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (Code IP)
CEI 60571, Equipements électroniques utilisés sur les véhicules ferroviaires

61287-1  IEC:2005 – 13 –
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For

dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of

the referenced document (including any amendments) applies.

IEC 60050-551:1998, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Part 551: Power

electronics
IEC 60076-10:2001, Power transformers – Part 10: Determination of sound levels

IEC 60077-1:1999, Railway applications – Electric equipment for rolling stock – Part 1: General
service conditions and general rules
IEC 60112, Method for the determination of the proof and the comparative tracking indices of
solid insulating materials
IEC 60146-1-1, Semiconductor convertors – General requirements and line commutated
convertors – Part 1-1: Specifications of basic requirements
IEC 60270, High-voltage test techniques – Partial discharge measurements
IEC 60310, Railway applications – Traction transformers and inductors on board rolling stock
IEC 60322, Railway applications – Electric equipment for rolling stock – Rules for power
resistors of open construction
IEC 60349-1:1999, Electric traction – Rotating electrical machines for rail and road vehicles –
Part 1: Machines other than electronic convertor-fed alternating current motors
Amendment 1 (2002)
IEC 60349-2:2002, Electric traction – Rotating electrical machines for rail and road vehicles –
Part 2: Electronic convertor-fed alternating current motors
IEC 60384 (all parts), Fixed capacitors for use in electronic equipment
IEC 60384-4, Fixed capacitors for use in electronic equipment – Part 4: Sectional specification
– Aluminium electrolytic capacitors with solid and non-solid electrolyte
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)

IEC 60571, Electronic equipment used on rail vehicles

– 14 – 61287-1  CEI:2005
CEI 60587, Méthode d'essai pour évaluer la résistance au cheminement et à l'érosion des

matériaux isolants électriques utilisés dans des conditions ambiantes sévères

CEI 60664-1, Coordination de l'isolement des matériels dans les systèmes (réseaux) à basse

tension – Partie 1: Principes, prescriptions et essais

CEI 60747 (toutes les parties), Dispositifs à semiconducteurs – Dispositifs discrets

CEI 60850, Applications ferroviaires – Tensions d'alimentation des systèmes de traction

CEI 61148, Marquage des bornes de blocs et d'ensembles d'éléments de valve et

d'équipement de convertisseur de puissance
CEI 61373, Applications ferroviaires – Matériel roulant – Essais de chocs et vibrations
CEI 61881, Applications ferroviaires – Matériel roulant – Condensateurs pour électronique de
puissance
CEI 61991:2000, Applications ferroviaires – Matériel roulant – Dispositions de protection contre
les dangers électriques
CEI 62236-3-1, Applications ferroviaires – Compatibilité électromagnétique – Partie 3-1:
Matériel roulant – Train et véhicules complets
CEI 62236-3-2, Applications ferroviaires – Compatibilité électromagnétique – Partie 3-2:
Matériel roulant – Appareils
CEI 62278, Applications ferroviaires – Spécification et démonstration de la fiabilité, de la
disponibilité, de la maintenabilité et de la sécurité (FDMS)
ISO 9001:2000, Systèmes de management de la qualité – Exigences
3 Termes et définitions
Pour les besoins de ce document, les définitions des convertisseurs données dans la
CEI 60050-551:1998, ainsi que les définitions supplémentaires suivantes, sont applicables.
3.1 Définitions liées aux équipements

3.1.1
convertisseur (électronique) (de puissance)
dispositif électronique fondé sur des semiconducteurs de puissance qui change un ou
plusieurs des paramètres suivants: la tension, le courant, la fréquence et/ou le nombre de
phases de la puissance qui le traverse
NOTE 1 Un convertisseur est défini par les caractéristiques électriques d’entrée et de sortie. Le convertisseur peut
être constitué d'un hacheur, d'un onduleur, etc. ou d'une combinaison de ceux-ci; il n'est pas nécessairement
contenu dans une enceinte unique.
NOTE 2 Le convertisseur fait partie de l’équipement de propulsion (ou auxiliaire). Le convertisseur peut
comprendre, par exemple, un disjoncteur de ligne, un filtre, un transformateur, un système de refroidissement,
etc.
61287-1  IEC:2005 – 15 –
IEC 60587, Test method for evaluating resistance to tracking and erosion of electrical

insulating materials used under severe ambient conditions

IEC 60664-1, Insulation coordination for equipment within low-voltage systems – Part 1:

Principles, requirements and tests

IEC 60747 (all parts), Semiconductor devices – Discrete devices

IEC 60850, Railway applications – Supply voltages of traction systems

IEC 61148, Terminal markings for valve device stacks and assemblies and for power convertor

equipment
IEC 61373, Railway applications – Rolling stock equipment – Shock and vibration tests
IEC 61881, Railway applications – Rolling stock equipment – Capacitors for power electronics
IEC 61991:2000, Railway applications – Rolling stock – Protective provisions against electrical
hazards
IEC 62236-3-1, Railway applications – Electromagnetic compatibility – Part 3-1: Rolling stock
– Train and complete vehicle
IEC 62236-3-2, Railway applications – Electromagnetic compatibility – Part 3-2: Rolling stock –
Apparatus
IEC 62278, Railway applications – Specification and demonstration of reliability, availability,
maintainability and safety (RAMS)
ISO 9001:2000, Quality management systems – Requirements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions of convertors given in IEC 60050-
551:1998, as well as the following, apply.
3.1 Definitions related to equipment
3.1.1
convertor (electronic) (power)
electronic device, based on power semiconductors, which changes one or more of the follow-
ing parameters: voltage, current, frequency and/or the phase number of the power passing
through it
NOTE 1 A convertor is defined by the input and output electrical characteristics. The convertor may comprise a
discrete chopper, inverter, etc. or a combination of these not necessarily in one cubicle.
NOTE 2 The convertor is a part of the propulsion (or auxiliary) equipment. The convertor may include, for
example, a line circuit breaker, filter, transformer, cooling system, etc.

– 16 – 61287-1  CEI:2005
3.1.2
convertisseur de traction
convertisseur fournissant de la puissance aux moteurs de traction

3.1.3
convertisseur auxiliaire
convertisseur fournissant la puissance aux services auxiliaires, par exemple, éclairage, charge

de batterie, climatisation, (circuit principal de) refroidissement, circuits de commande, etc.

3.1.4
convertisseur direct alternatif/continu

convertisseur qui convertit l’énergie d’entrée en énergie de sortie sans liaison intermédiaire
3.1.5
convertisseur indirect alternatif/continu
convertisseur qui convertit l’énergie d’entrée en énergie de sortie avec liaison intermédiaire
3.1.6
système de convertisseurs
système de convertisseurs constitué de plusieurs convertisseurs nécessaires pour fonctionner
en étant connectés entre eux, en ayant chacun des caractéristiques différentes d’entrée et/ou
de sortie et qui ont également des connexions fonctionnelles différentes. Un système de
convertisseurs est défini par une spécification de système en plus de la spécification
individuelle de chacun des convertisseurs composant le système.
3.1.7
liaison intermédiaire de source de courant
circuit reliant au moins deux convertisseurs par une inductance connectée en série
3.1.8
liaison intermédiaire de source de tension
circuit reliant au moins deux convertisseurs et un condensateur connecté en parallèle
3.1.9
liaison intermédiaire par transformateur
transformateur qui relie deux convertisseurs
3.1.10
enroulements de convertisseur
enroulements d’un transformateur connecté aux bornes du convertisseur

3.1.11
enroulements auxiliaires
enroulements d’un transformateur connecté aux bornes de toute alimentation électrique
auxiliaire ou de tout équipement auxiliaire
3.1.12
dispositif à semiconducteurs
dispositif dont les caractéristiques essentielles sont dues au flux de porteurs de charge à
l’intérieur d’un semiconducteur

61287-1  IEC:2005 – 17 –
3.1.2
traction convertor
convertor providing power for the traction motors

3.1.3
auxiliary convertor
convertor providing power for auxiliary services, for example, lighting, battery charging, air

conditioning, cooling (main service), control circuits, etc.

3.1.4
direct a.c./d.c. convertor
convertor which converts the input energy into the output energy without an intermediate link
3.1.5
indirect a.c./d.c. convertor
convertor which converts the input energy into the output energy with an intermediate link
3.1.6
convertor system
system consisting of several convertors required to operate connected together, each having
different input and/or output characteristics and which also have different functional
connections and defined by a system specification in addition to the individual specification of
each different convertor making up the system
3.1.7
current stiff intermediate link
circuit linking at least two convertors by a reactor connected in series
3.1.8
voltage stiff intermediate link
circuit linking at least two convertors and a capacitor connected in parallel
3.1.9
transformer intermediate link
transformer linking two convertors
3.1.10
convertor windings
windings of a transformer connected to the terminals of the convertor
3.1.11
auxiliary windings
windings of a transformer connected to the terminals of any auxiliary power supply or auxiliary
equipment
3.1.12
semiconductor device
device whose essential characteristics are due to the flow of charge carriers within a semi-
conductor
...