高鐵產(chǎn)品的防火要求

王偉正

摘 要：作者從2009年以來(lái)一直從事高鐵牽引變流器的技術(shù)引進(jìn)、材料國(guó)產(chǎn)化、本地化生產(chǎn)等相關(guān)工作，期間作為技術(shù)負(fù)責(zé)人成功引進(jìn)并本地化生產(chǎn)了高鐵牽引變流器，高鐵輔助牽引變流器。多次陪同、接待高鐵項(xiàng)目的FAI（首檢檢驗(yàn)），CRCC認(rèn)證，IRIS認(rèn)證以及ISO9000認(rèn)證工作，深知高鐵產(chǎn)品防火工作的重要性。本文就以高鐵牽引變流器為例，進(jìn)而延伸到整個(gè)高鐵產(chǎn)品零部件的防火要求。

關(guān)鍵詞：高鐵；牽引變流器；防火

1 前言

高鐵車(chē)輛產(chǎn)品是一個(gè)綜合性非常強(qiáng)的產(chǎn)品，里面幾乎包含了我們所能知道的所有種類(lèi)的材料，高鐵牽引變流器就是機(jī)車(chē)中非常重要而且非常有代表性的一個(gè)關(guān)鍵零部件。

2 高鐵產(chǎn)品的主要防火標(biāo)準(zhǔn)

目前國(guó)際上高鐵產(chǎn)品遵循的防火標(biāo)準(zhǔn)主要有3個(gè)，德國(guó)DIN 5510標(biāo)準(zhǔn)，英國(guó)的BS 6853標(biāo)準(zhǔn)，法國(guó)NF F 16-101標(biāo)準(zhǔn)，因此下面簡(jiǎn)單介紹一下三者的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。

上述3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，有一些相同的地方：

（1）車(chē)輛整體的防火等級(jí)都是以發(fā)生火災(zāi)時(shí)，乘客的疏散難易程度來(lái)劃分的，比如車(chē)輛行駛在地上還是地下，因?yàn)檐?chē)輛行駛在地下隧道的時(shí)候，一旦發(fā)生火災(zāi)，乘客是非常難疏散的。還有列車(chē)最小制動(dòng)距離，一般以2km為分界線，如果列車(chē)能在非常短的距離內(nèi)停下，將非常有利于乘客的疏散。

（2）三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)材料的可燃性和煙霧毒性、濃度做了規(guī)定。

但是每個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)也存在一定的差異：

（1）德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)更加全面。德國(guó)DIN5510共包括6部分，期中第二部分中規(guī)定材料的防火性能要求，第3～6部分規(guī)定了對(duì)車(chē)輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、消防設(shè)施、電氣設(shè)備等規(guī)范；而英國(guó)BS 6853和法國(guó)NF F 16-101標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了材料的防火性能，和DIN 5510第二部分內(nèi)容相當(dāng)。

（2）三個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料劃分原則不同。德國(guó)DIN 5510標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)材料在車(chē)廂中的位置來(lái)劃分的；法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)主要是以材料的尺寸大小來(lái)劃分的；英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是以材料表面的朝向來(lái)劃分的。

（3）三個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料試驗(yàn)的方法以判定標(biāo)準(zhǔn)不完全相同，總體來(lái)說(shuō)，英國(guó)BS6853標(biāo)準(zhǔn)劃分的更細(xì)致，標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格一些。因此，我們就有客戶明確體出要求要非金屬材料的按照BS6853做的防火報(bào)告。

由于各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)存在差差異，因此給歐洲各國(guó)甚至世界上相關(guān)的國(guó)家?guī)?lái)了一些不便，因此歐盟在2012年，建立了統(tǒng)一的防火標(biāo)準(zhǔn)EN 45545，該標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)及評(píng)估方法都比較先進(jìn)，符合當(dāng)前不斷出現(xiàn)的新材料的要求，具備高水平的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。目前該標(biāo)準(zhǔn)在歐洲范圍內(nèi)以替代目前德國(guó)、英過(guò)、法國(guó)的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，成為歐盟國(guó)家統(tǒng)一的車(chē)輛防火標(biāo)準(zhǔn)。但在中國(guó)，由于該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施時(shí)間較晚，多數(shù)廠家還習(xí)慣使用上述3個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)、驗(yàn)收工作，特別是更多的使用DIN 5510標(biāo)準(zhǔn)。

3 高鐵牽引變流器的主要非金屬零部件防火要求

3.1 電纜

電纜是鐵路產(chǎn)品可能發(fā)生火災(zāi)的最大的安全隱患。電纜在通電時(shí)產(chǎn)生大量的熱，而且電纜絕緣層在受到磨損時(shí)，絕緣效果會(huì)大打折扣，因此電纜的絕緣層的防火等級(jí)對(duì)列車(chē)的安全起到重要的作用。

電纜的防火標(biāo)準(zhǔn)一般參考DIN 5510-2或者IEC 60332.DIN 5510-2主要規(guī)定了鐵路產(chǎn)品材料的防火等級(jí)，而標(biāo)準(zhǔn)IEC 60332主要說(shuō)明試驗(yàn)的方法。

3.2 馬克龍

在牽引變流器中，馬克龍一般用作絕緣材料，一般尺寸不太大，用量也不多，但是由于作用很重要，經(jīng)常和電纜直接接觸，因此高鐵產(chǎn)品對(duì)馬克龍的防火性能要求也很?chē)?yán)格。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DIN 5510-2規(guī)定，馬克龍的可燃性等級(jí)分為S1-S5 共5級(jí)，實(shí)驗(yàn)方法參考標(biāo)準(zhǔn)DIN 54837。

3.3 隔音棉

由于高鐵牽引變流器內(nèi)有變壓器、電抗器和風(fēng)扇等噪音源，因此對(duì)防噪音有嚴(yán)格的要求，牽引變流器內(nèi)壁布置大量的隔音棉。隔音面尺寸、厚度都比較大，是傳統(tǒng)意義上典型的易燃材料，因此，對(duì)隔音棉的防火需格外重視。

西門(mén)子高鐵牽引變流器產(chǎn)品中，使用的是德國(guó)Cellofoam GmbH & Co.KG公司的Cello HR 290 VL/VLC隔音棉，此隔音棉的防等級(jí)為S4級(jí)，煙霧擴(kuò)散等級(jí)為SR2級(jí)，滴落性等級(jí)為ST2級(jí)（10-50mm）。

3.4 綁扎帶

綁扎帶一般有PA66制成，兩個(gè)著名的綁扎帶供貨商分別是美國(guó)PANDUIT公司和德國(guó)Hellermann Tyton公司。兩個(gè)公司綁扎帶的防火標(biāo)準(zhǔn)參考的是UL94標(biāo)準(zhǔn)，防火等級(jí)都是V2級(jí)。

3.5 絕緣子

西門(mén)子CRH3動(dòng)車(chē)組牽引變流器使用的是新加坡Von Roll Asia Pte.公司和德國(guó)Georg Jordan GmbH公司的產(chǎn)品。新加坡Von Roll Asia Pte.公司絕緣子使用的防火標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)UL94，防火等級(jí)是HB級(jí)。德國(guó)Georg Jordan GmbH公司的絕緣子有的參考UL94標(biāo)準(zhǔn)，放火等級(jí)是V1級(jí)，有的參考DIN5510標(biāo)準(zhǔn)，防火等級(jí)是S4級(jí)。因此，具體到某個(gè)產(chǎn)品，要根據(jù)客戶的要求，選擇合適的絕緣子。

3.6 熱縮管

熱縮管?chē)?guó)外比較有名的供貨商是德國(guó)tyco electronics和Thomas & Betts公司，熱縮管的材質(zhì)是聚乙烯，防火等級(jí)為UL94 V0級(jí)。

3.7 電纜支架

電纜固定支架，一般是用尼龍制成，材質(zhì)為PA66。西門(mén)子牽引變流器電纜固定支架采用的時(shí)上海莫爾塑料的產(chǎn)品，材料為MP FP X9，此材料莫爾公司在2012年11月份做了一次防火測(cè)試，測(cè)試結(jié)果，達(dá)到UL94 V0級(jí)。

3.8 連接器

連接器使用著名品牌Harting公司的產(chǎn)品。Harting是一家主要做接插件的德國(guó)企業(yè)，在重載接插件行業(yè)綜合實(shí)力處在第一位，因此，使用正品Harting連接器，一般客戶都比較放心，但是，也有一些客戶索要防火報(bào)告。連接器的防火試驗(yàn)參考IEC 60695-11-10，IEC 60695-11-20標(biāo)準(zhǔn)，在不同材料厚度下，防火等級(jí)均可達(dá)到V0級(jí)。

4 結(jié)論

以上主要挑選比較有代表性的非金屬材料作下分析，這些材料可以涵蓋大部分制造高鐵產(chǎn)品的原材料。另外，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DIN5510-9規(guī)定，當(dāng)非金屬材料小于一定數(shù)量，或者非金屬材料密封在IP54等級(jí)以上的密封腔中，防火性能不做要求。

參考文獻(xiàn)

[1]楊佩俠，劉策，藺躍宏，等.機(jī)車(chē)電容器在牽引變流器中的應(yīng)用及其技術(shù)[J].電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償，2013，34（2）：34-38.

（作者單位：天津阿爾法優(yōu)聯(lián)電氣有限公司）