史铿圳

（广州地铁集团有限公司，广东 广州 510000）

感温电缆是火灾自动报警系统 （简称FAS系统，下同）的重要组成部分，用于对电缆夹层里的高压电缆进行温度探测，当被探测电缆异常升温至感温电缆设定的报警阈值时，感温电缆进行报警，并将火警信号通过监视模块传回FAS系统。以广州地铁十三号线为例，感温电缆在FAS系统中的组成架构如图1所示，新线开通初期感温电缆误报问题频繁，对FAS系统的正常监控造成了一定的影响。目前关于感温电缆误报问题尚无效果显著的整改措施，郭建波[1]等提出感温电缆浸泡水淹是其误报的根本原因；张杰等[2]提出了通过增加磁环等抗干扰设备抑制干扰。针对感温电缆误报的原因分析及整改措施较多，但无法较全面的解决误报问题。本文从感温电缆的施工规范、材料特性、程序逻辑等方面进行分析，并提出针对性整改措施，多层面降低误报率。

图1 感温电缆组成架构图

1 感温电缆误报问题概述

广州地铁十三号线主要使用JTW-LD-9697A型模拟量感温电缆，传感电缆由两根热敏材料包裹着金属丝的芯线组成，芯线之间的阻抗随着周围温度的升高而下降，并经过信号采集处理单元转变为电流信号进行运算，当电流值达到报警阈值时，控制盒发出报警信号。

十三号线在2017年12月底开通后的半年内，有7个站点共8条感温电缆发生了66次误报警，其中双岗站K9与南岗站K3感温电缆报警次数共计达47次。在报警地点分布上，呈现全线分散式，在报警时间分布上，集中发生在凌晨时间段。

2 感温电缆误报警原因分析

对发生误报警的感温电缆进行长时间跟踪分析，发现导致误报警的原因有多种，其中主要为线缆施工质量不达标、线缆材质存在缺陷，以及程序报警逻辑缺陷。

2.1 线缆施工质量不达标

根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116—2013） ，感温电缆的敷设要求为“采用接触式敷设方式，敷设于被保护电缆 （表层电缆） 外护套上面”，即按正弦波波形在线缆上表面敷设，波长1.8 m，振幅0.5～1.2 m。实际上感温电缆在新线施工阶段并未完全按照规范要求开展，敷设过程中可能出现螺旋缠绕动力电缆等显现，导致感温电缆在高压电缆外层形成线圈，感温电缆所处的环境存在电磁干扰，根据电磁感应原理，形成线圈的感温电缆容易产生感应电流，叠加在感温电缆上，让微机头误判断温度已达到报警阈值而产生误报。

2.2 线缆材质存在缺陷

感温电缆的传感线缆的热敏材料由一层保护层包裹，但线缆的保护层较为柔软，实际施工过程中的剐蹭、磨损、拉扯均容易造成保护层破损，进而使热敏材料裸露于空气中，降低了线缆的绝缘属性，容易受外界潮湿环境等产生误报。另外，线缆内部由两芯金属丝以及包裹在金属丝外层的热敏材料组成，线缆总体未覆盖完整的金属屏蔽层，在设备运行过程中，无法形成有效的电磁屏蔽，设备容易受到环境中的电磁干扰而误报警。

2.3 程序报警逻辑缺陷

感温电缆控制器原程序采用的报警逻辑为每隔1秒采集1次电流数据，当数据达到报警阈值时即发出报警信号。地铁环境中1500VDC等动力电缆时常需要在运营结束后进行停电与送电作业，在停送电瞬间产生电磁干扰，原报警逻辑容易使微机头检测到停送电瞬间的干扰电流而产生报警。而且从已发生的报警事件记录上看，报警时间均发生在动力电缆开关切换的瞬间，如表1所示。

表1 感温电缆报警记录表

3 整改措施研究

3.1 整改线缆敷设方式

根据设计规范中线型感温电缆的敷设要求，需按正弦波波形在线缆上表面敷设，波长不超过1.8 m，振幅0.5～1.2 m。因此，需排查现场感温电缆的敷设情况，对不符合要求的诸如折叠、螺旋绕圈等问题进行整改。

3.2 增加金属屏蔽层

达到电磁屏蔽效果需要有两大要素：一是整个屏蔽体表面必须是连续导电的；二是不能有直接穿透屏蔽体的导体。因此，可使用金属材料 （如铝箔胶纸） 对传感电缆进行连续包裹，形成完整的金属屏蔽层，再对感温电缆进行全功能测试，当报警功能正常、运行稳定后，再上线试运行。

3.3 修改程序报警逻辑

一方面，可增加基准电流校验。由于不同位置的感温电缆敷设长度不尽相同，一般在200 m内浮动，而不同长度的线缆电阻值不一致，正常状态下的基准电流也不一致。故可根据现场线缆实际情况自动检测并生成初始基准电流，当检测电流超过基准电流一定幅值时达到报警条件。另一方面，可增加报警电流持续时间检测。当初次检测电流达到报警阈值后，不立即报警，而是继续检测读数，当5秒 （时间可在一定范围内调整） 钟后控制器仍然检测到电流达到报警阈值时，再确认火警并报出。优化后的报警逻辑可以在软件层级上滤除干扰信息，降低误报率。

4 结语

广州地铁十三号线感温电缆误报警问题，经上述一系列整改后，在2018年6月后设备基本运行稳定，误报率下降100%。导致感温电缆误报警的原因是多方面的，施工不规范、设备材料缺陷以及程序报警逻辑缺陷均可能导致设备误报警，实际运用中需根据现场设备的具体情况具体分析、制定针对性整改措施，多举措综合治理，方可有效降低误报率，提高设备运行稳定性。