缩略图

CRH5A 动车组火灾隐患风险点分析与防控措施 

作者

孙洪伟 张鑫

中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头车辆段呼和浩特东动车组运用所 内蒙古呼和浩特 010010

   

一、CRH5A 动车组火灾隐患风险点分析

1.1 电气系统风险点

电缆属于电气系统的主要构成部分,老化以及短路现象是造成火灾风险的关键因素。在动车组运行期间,电缆会受到振动、温差波动、电磁干扰这些外部环境因素的影响而出现绝缘层退化和损伤状况。当绝缘性能降到临界点时,很容易引发短路故障,瞬间产生的高温可以立即点燃电缆的绝缘材料以及周围可燃物,并且有可能形成连锁反应使火势蔓延区域变得更大。电缆接头处存在接触不良或者接触电阻偏高的情况时,也会引发局部过热现象,这无疑增大了火灾安全隐患。

电气设备如变压器、变流器、断路器等重要设备由于元件老化、散热不良或者功能失灵等情况,可能会引发电火花、电弧放电以及局部过热现象。当变压器内部绝缘层出现击穿情况时,会产生电弧放电,高温电弧会致使变压器油分解,释放出可燃气体,如果不能及时处理,就容易造成爆炸或者火灾。断路器如果频繁运作或者有缺陷,那么它的触点之间就容易形成电弧,如果灭弧装置的性能不足,就可能会让电弧一直燃烧下去,从而点燃周围的易燃介质。

1.2 动力系统风险点

高速运行时,牵引电机绕组由于电流流过产生铜耗,铁芯受到交变磁场作用会产生铁耗,这两种损耗都会将电能转化为热能,使得电机整体温度不断升高。如果散热系统出现问题,比如冷却风扇损坏或者风道堵塞,就会导致热量不能及时排出,从而引发电机温度持续上升,这样就有可能导致绕组绝缘材料老化,甚至引发火灾。机械部件的磨损,像轴承失效、转子与定子之间的摩擦等也会引起局部过热,进而增大火灾风险的可能性。

列车制动时,制动装置通过摩擦手段把动能转变成热能。在紧急制动或者持续制动工况下,制动盘和闸片表面温度会明显上升,如果制动系统设计有瑕疵,致使散热性能不够好,在那些高温区域附近就可能引发周围可燃物质(比如油脂、粉尘之类)发生自燃现象,进而产生潜在的火灾危险。制动系统的液压元件出现泄漏故障的时候,从液压元件里外泄出来的液压油接触到高温部件之后,也存在被点燃的风险。

1.3 乘客区域风险点

公共区域常见电气设施,像插座、照明装置以及饮水机之类的东西,因为操作失误或者产品品质问题而引发火灾的危险性比较高。插座长时间超负荷运转就会使内部导线变得很烫,照明灯具镇流器失灵大概会加大局部温度异常出现的概率,饮水机加热元件失控也有可能造成局部高温进而引发燃烧事故。考虑到这个区域基本采用易燃装饰材料,如果发生火灾,火势很容易迅速蔓延,会给乘客安全疏散带来极大威胁。

二、CRH5A 动车组火灾防控措施

2.1 电气系统防控措施

设计环节要先选耐高温、阻燃性好、抗老化能力强的电缆材料。电缆敷设时要远离热源设备,留足散热空间,用防火型电缆桥架以防短路引发火灾蔓延。创建健全电气设备运维管理体系,开展常态化的运行状态监测,重点针对变压器、变流器等关键部件执行绝缘性能检测,及时替换老化或者失效的部件。改良电气设备散热系统的规划方案,提升散热系统的稳定性和可靠性,以此来防范过热引发的潜在故障。

依靠智能化监控系统和传感技术,可以即时得到电缆温度、电气设备电流和电压等重要参数。一旦监测数据存在异常,这个系统就会自动触发警报,通过数据分析,准确找出故障所在之处,为运维人员提供科学决策依据。在电缆外面设置分布式光纤测温装置,就能做到对电缆总体温度分布情况的动态监测,要是某个地方的温度超出预先设定的数值,系统就会立刻发出警报消息。

2.2 动力系统防控措施

动力系统火灾风险防控要从设计改良、运维加强以及监测改善这三个层面展开布局。针对牵引电机的设计部分,可以增大散热表面积或者改进气流分布结构来优化散热效果,挑选高温下稳定的绝缘材料和精度高的轴承组件,以此保证设备的稳定运行并延长服役时间。而且还要安装过载保护装置和温度监测装置,在出现故障的时候及时切断电源供应,防止事故进一步扩大。

加强对齿轮箱的维护保养工作,定期检查润滑油液位和品质状况,并及时添加或者替换润滑油;采用改良密封结构设计来减少漏油现象发生的概率;形成定时振动检测机制以及磨损情况评判体系,一旦察觉到异常情况就要立刻采取相应对策加以应对。针对制动系统而言,改善散热设计方法,选用新型高效散热材料并改变其结构样式,从而提升制动部件的热传导效率。

2.3 乘客区域防控措施

要有效地削减乘客区域的火灾风险,就须从多个角度开展综合性的防范举措:要加大对消防安全知识的宣传力度,改善设备的养护经营制度,并且改良设施的空间安排状况。可以利用多种流传途径来流传消防方面的常识,车厢内部可放置有关安全教育的影片,在明显的地方挂上禁止吸烟的标志以及危险品的携带警示之类的东西,还要加强对乘务人员的安全观念训练和紧急情况应对能力的培养,务必让他们拥有迅速地察觉并妥善解决潜藏的危险的本领。

创建乘客区域电气设施的规范性管理架构,首选符合行业标准并带有过载保护功能的插座与电器产品,形成常态化的设备巡查体制来保证其稳定运行。在乘客区设置智能电能监测体系,通过即时收集电气设备能耗信息,在察觉到过载或者短路之类的异常情形时,自动切断电源回路,进而达成安全防护目的。

经过科学规划乘客区的空间布局,选用具备良好耐火性能的装饰材料,针对座椅、窗帘等易燃部分执行专门的防火处理。在车厢内部恰当安排灭火器、火灾探测器等消防设备,保证乘务人员以及乘客能够轻易获取这些设备。完善疏散通道和指示标识系统的规划,从而在紧急情况之下有效地引领乘客迅速离开并保障其人身安全。

结语:

本文针对 CRH5A 型动车组,重点围绕电气系统、动力装置以及乘客区域这些核心部件,深入探究其中潜藏的火灾风险要素,然后按照这些要素来创建涵盖设计改良、运维管理、智能监测以及公众教育的全面性防控体系。在未来,由于技术持续革新,必须持续关注动车组火灾防控领域的技术创新和实际操作,不断改进火灾防范机制,提升动车组整体消防安全水平。

参考文献:

[1] 刘华 , 康明明 , 盛利 , 等 . 高原动力集中动车组防火设计研究 [J]. 科学技术创新 ,2025,(09):33-36.

[2] 杜恒良 , 邱源 , 薛宏佺 , 等 . 双光源火灾探测器在高原动集动车组的应用 [J]. 智慧轨道交通 ,2023,60(06):61-66.