铁路客车烟温复合式火灾探测报警系统的研究与设计

刘司宇卢益明王田魏晓华王小征

(中车唐山机车车辆有限公司产品研发中心河北唐山063035)

摘要在铁路客车中，因线路老化、过载、短路等故障引起的火灾是较常见的火灾原因之一。为防止此类火灾事故发生，特此研究设计了一种适用于监测线缆温度的烟温复合式火灾探测报警系统，以实时监测线缆温度，预防火灾的发生。

火灾报警系统感温线缆烟温复合式探测器

目的

随着我国铁路客车通车里程的增加及在线运营的铁路客车数量的增多，如何保证客车安全、有序地运行是铁路各级部门的头等大事。而火灾，也是铁路客车最需要防范的灾害之一。

火灾发生的原因多种多样。在铁路客车中，因线路老化、过载、短路等故障引起的火灾是比较常见的火灾原因之一。为防止此类火灾事故发生，特此研究设计了一种适用于监测线缆温度的烟温复合式火灾探测报警系统，以实时监测线缆温度，预防火灾的发生。

设备组成和相关功能

烟温复合式火灾探测报警系统主要由四部分组成，火灾报警控制器、感烟探测器、感温线缆火灾探测器、感温线缆。

火灾报警控制器是该系统的“心脏”，主要负责接收报警信号、发出报警信息、与他车火灾报警控制器通讯等功能。

感烟探测器是该系统的第一个探测器，主要负责检测客车各部位的烟雾信号。当感烟探测器监测到烟雾信号后，会发出火灾报警信息，并将此信息传递给火灾报警控制器。

感温线缆火灾探测器是该系统的第二个探测器，既能检测烟雾信号，也能接收感温线缆发出的超温信号，并进行报警。

感温线缆是该系统的第三个探测器，主要负责对客车线缆的温度进行实时监控。

工作原理

整个烟温复合式火灾探测报警系统原理图如下图所示。

感烟探测器通过检测环境烟雾的密度，发出火灾报警信息，并将信息传递给火灾报警控制器。火灾报警控制器收到火警信号后，发出火灾报警蜂鸣音，并在显示屏上对报警的探头编号进行显示，方便查询具体报警位置。此种火灾报警方式为目前最常用也是最传统可靠的报警方式。

感温线缆需要与线缆一同敷设，并捆扎在一起，保证感温线缆与电气线缆的紧密贴合，能够实时监测线缆表面的温度变化。感温线缆内部有两根互相绝缘的单芯导线，导线之间的绝缘层为温敏绝缘层，当感温线缆遇到高温时，绝缘层会融化，两根单芯导线互相接触，发生短路。

感温线缆一端连接于感温电缆火灾探测器，另一端连接一个终端电阻（阻值300Ω），当感温线缆内部绝缘层因温度过高融化后，感温电缆火灾探测器会检测到感温线缆内的两根单芯导线之间的电阻、电流值发生变化，同时发出报警信息。

其他应用

根据此套烟温复合式火灾探测报警系统的报警原理，该系统除了检测线缆温度外，还可以灵活更换传感器，对其他需要检测的设备进行实时监控。例如可以将感温线缆的热敏绝缘材料更换为更高温度的材料，然后将线缆敷设在车下蓄电池、充电机、逆变器等电源设备内部，用于实时监测车下电源是否有超温现象。

总结

烟温复合式火灾探测报警系统在传统火灾报警系统的基础上，增加了感温线缆和感温线缆火灾探测器。该套系统能够实时监控铁路客车关键部位的线缆温度，尤其是客车平时无法检修的部位。在敷设感温线缆后，能够保证线缆温度在上升至燃点之前就发出报警信息，并针对报警位置做出及时处理，有效预防火灾的发生。

参考文献：

TJ/CL425-2014铁道客车火灾报警系统暂行技术条件