高鐵產(chǎn)品的防火要求

王偉正

摘 要：作者從2009年以來一直從事高鐵牽引變流器的技術引進、材料國產(chǎn)化、本地化生產(chǎn)等相關工作，期間作為技術負責人成功引進并本地化生產(chǎn)了高鐵牽引變流器，高鐵輔助牽引變流器。多次陪同、接待高鐵項目的FAI（首檢檢驗），CRCC認證，IRIS認證以及ISO9000認證工作，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，進而延伸到整個高鐵產(chǎn)品零部件的防火要求。

關鍵詞：高鐵；牽引變流器；防火

1 前言

高鐵車輛產(chǎn)品是一個綜合性非常強的產(chǎn)品，里面幾乎包含了我們所能知道的所有種類的材料，高鐵牽引變流器就是機車中非常重要而且非常有代表性的一個關鍵零部件。

2 高鐵產(chǎn)品的主要防火標準

目前國際上高鐵產(chǎn)品遵循的防火標準主要有3個，德國DIN 5510標準，英國的BS 6853標準，法國NF F 16-101標準，因此下面簡單介紹一下三者的相同點和不同點。

上述3個標準，有一些相同的地方：

（1）車輛整體的防火等級都是以發(fā)生火災時，乘客的疏散難易程度來劃分的，比如車輛行駛在地上還是地下，因為車輛行駛在地下隧道的時候，一旦發(fā)生火災，乘客是非常難疏散的。還有列車最小制動距離，一般以2km為分界線，如果列車能在非常短的距離內(nèi)停下，將非常有利于乘客的疏散。

（2）三個標準都對材料的可燃性和煙霧毒性、濃度做了規(guī)定。

但是每個國家的標準也存在一定的差異：

（1）德國的標準更加全面。德國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)定了對車輛結(jié)構(gòu)設計、消防設施、電氣設備等規(guī)范；而英國BS 6853和法國NF F 16-101標準只規(guī)定了材料的防火性能，和DIN 5510第二部分內(nèi)容相當。

（2）三個國家的標準對材料劃分原則不同。德國DIN 5510標準是根據(jù)材料在車廂中的位置來劃分的；法國標準主要是以材料的尺寸大小來劃分的；英國標準是以材料表面的朝向來劃分的。

（3）三個國家的標準對材料試驗的方法以判定標準不完全相同，總體來說，英國BS6853標準劃分的更細致，標準更嚴格一些。因此，我們就有客戶明確體出要求要非金屬材料的按照BS6853做的防火報告。

由于各國的標準存在差差異，因此給歐洲各國甚至世界上相關的國家?guī)砹艘恍┎槐悖虼藲W盟在2012年，建立了統(tǒng)一的防火標準EN 45545，該標準的檢測及評估方法都比較先進，符合當前不斷出現(xiàn)的新材料的要求，具備高水平的科學性和準確性。目前該標準在歐洲范圍內(nèi)以替代目前德國、英過、法國的國內(nèi)標準，成為歐盟國家統(tǒng)一的車輛防火標準。但在中國，由于該標準實施時間較晚，多數(shù)廠家還習慣使用上述3個國家標準來指導生產(chǎn)、驗收工作，特別是更多的使用DIN 5510標準。

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)生火災的最大的安全隱患。電纜在通電時產(chǎn)生大量的熱，而且電纜絕緣層在受到磨損時，絕緣效果會大打折扣，因此電纜的絕緣層的防火等級對列車的安全起到重要的作用。

電纜的防火標準一般參考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，而標準IEC 60332主要說明試驗的方法。

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)品對馬克龍的防火性能要求也很嚴格。

根據(jù)標準DIN 5510-2規(guī)定，馬克龍的可燃性等級分為S1-S5 共5級，實驗方法參考標準DIN 54837。

3.3 隔音棉

由于高鐵牽引變流器內(nèi)有變壓器、電抗器和風扇等噪音源，因此對防噪音有嚴格的要求，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，對隔音棉的防火需格外重視。

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

3.4 綁扎帶

綁扎帶一般有PA66制成，兩個著名的綁扎帶供貨商分別是美國PANDUIT公司和德國Hellermann Tyton公司。兩個公司綁扎帶的防火標準參考的是UL94標準，防火等級都是V2級。

3.5 絕緣子

西門子CRH3動車組牽引變流器使用的是新加坡Von Roll Asia Pte.公司和德國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準是美國標準UL94，防火等級是HB級。德國Georg Jordan GmbH公司的絕緣子有的參考UL94標準，放火等級是V1級，有的參考DIN5510標準，防火等級是S4級。因此，具體到某個產(chǎn)品，要根據(jù)客戶的要求，選擇合適的絕緣子。

3.6 熱縮管

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

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。西門子牽引變流器電纜固定支架采用的時上海莫爾塑料的產(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試，測試結(jié)果，達到UL94 V0級。

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企業(yè)，在重載接插件行業(yè)綜合實力處在第一位，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告。連接器的防火試驗參考IEC 60695-11-10，IEC 60695-11-20標準，在不同材料厚度下，防火等級均可達到V0級。

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)標準DIN5510-9規(guī)定，當非金屬材料小于一定數(shù)量，或者非金屬材料密封在IP54等級以上的密封腔中，防火性能不做要求。

參考文獻

[1]楊佩俠，劉策，藺躍宏，等.機車電容器在牽引變流器中的應用及其技術[J].電力電容器與無功補償，2013，34（2）：34-38.

（作者單位：天津阿爾法優(yōu)聯(lián)電氣有限公司）