Integrace detekce PD ve vysokonapěťovém zařízení po vystavení požáru

Likvidace požáru je ošemetná záležitost. Je nutné postupovat metodicky, aby všechny důkazy ukazovaly na příčinu nebo základní riziko. Díky tomu může podnik nebo průmyslové zařízení pokračovat v provozu bez nebezpečí podobných požárů v budoucnu. Vysokonapěťové systémy jsou obzvláště ohroženy kvůli přítomnosti tepla, sazí, chemikálií, koroze a vlhkosti.

Mnohá průmyslová zařízení se časem začnou rozpadat. Materiály se opotřebovávají, opotřebení hraje roli a izolace začíná praskat. Ty vytvářejí ideální prostředí pro částečný výboj (PD), který může vést k požáru. Kontrola těchto situací po požáru vyžaduje specializované vybavení a rozsáhlé zkušenosti v oblasti forenzního inženýrství. Zde jsou některé z poznatků, které jsme získali při naší práci ve společnosti Dreiym Engineering.

Co je částečné vybití a proč je důležité?

K částečnému výboji dochází, když se izolace kolem vysokonapěťového elektrického zařízení začne poškozovat nebo rozpadat. Namísto úplného oblouku nebo zkratu bývá PD trochu záludnější. Působí v pozadí a tiše ovlivňuje izolační materiály používané na standardních zařízeních, jako jsou kabely, transformátory a průchodky.

PD najdete v dutinách, prasklinách, na delaminačních plochách nebo na rozhraních se znečištěnými materiály. Jakmile na taková slabá místa působí elektrická zátěž, vznikají mikročáry spolu s akustickou energií, světlem, ozónem, lokalizovaným ohřevem nebo elektromagnetickým zářením. Právě tyto emise hledáme pomocí profesionálního a pečlivě kalibrovaného vybavení.

Navrhuje se, aby 85% vysokého napětí poruchy izolace jsou způsobeny činností PD. To je důvod, proč Norma IEEE 930 existuje. Je to klíčový prediktor, který vám napoví, že jste v nebezpečí elektrického proudu poruchy a případné škody způsobené požárem.

Úloha požáru při akceleraci rizika PD

Pokud PD v průběhu času degraduje izolační materiály, požár tuto dobu zkrátí a urychlí. I krátký okamžik vystavení materiálu plameni nebo vysokému žáru může oslabit jeho spolehlivost a základní strukturu (zejména pokud je na organické nebo polymerní bázi). V situaci po požáru hledáte PD v důsledku:

• Tepelná degradace narušuje izolační materiály a snižuje jejich dielektrickou pevnost.
• Absorpce vlhkosti způsobená hasicími přístroji a hasicími zařízeními používajícími vodu nebo pěnu.
• Usazeniny kouře nebo sazí mohou působit jako polovodivé bariéry, což zvyšuje riziko vzniku jiskry.
• K mechanickému namáhání dochází při rychlém ochlazení nebo zahřátí materiálu, kdy vznikají trhliny a delaminace.

Když zhoršená izolace nedokáže udržet původní napěťovou bezpečnost zátěže, začne PD. K tomu často dochází po obnovení napětí v systému po požáru. Něco jako izolační papír v transformátoru, dimenzovaný na trvalý provoz při teplotě 105 °C, ztratí polovinu své ochrany během více než 15 minut při vyšších teplotách.

Metody detekce PD po vystavení požáru

Otázkou tedy je, jak tým, jako je ten náš v Dreiym Engineering, zjistí a označí místa, kde dochází k činnosti PD po požáru? Naší úlohou je spoléhat se na vědecké nástroje, dlouholeté zkušenosti a poznatky založené na datech. To může zahrnovat:

• Ultrazvuková detekce: Využití senzorů AE k detekci povrchových sledovacích výbojů, které vyzařují vysokofrekvenční zvukové vlny (senzory akustické emise).
• Snímání ultra vysokých frekvencí (UHF): Detekce elektromagnetických impulzů vytvářených vnitřní činností PD, zejména pokud používáte uzavřené komponenty nebo komponenty GIS.
• Infračervená termografie: Infračervené snímání není přímou metodou detekce PD, ale pomáhá identifikovat lokalizované nahromadění tepla z energetických ztrát, které pravděpodobně způsobuje větší degradaci izolačních materiálů.
• Oscilografická reflektometrie v časové oblasti (OTDR): K vyhledávání poruch izolace v silových kabelech používáme OTDR. To se provádí vysíláním impulsů a následnou analýzou příslušných odražených křivek.

Tyto nástroje můžeme používat v online i offline prostředí (pod napětím i bez něj). Tímto způsobem máme k dispozici vyšetřovací techniky, které odpovídají bezpečnostnímu riziku pro náš tým a lidi “v terénu” po vzniku požáru.

Scénář z reálného světa: Datové centrum

Pomáhá zkoumat detekci částečných výbojů z pohledu reálného scénáře. Řekněme, že provozujete obrovské datové centrum někde na středozápadě. Před několika týdny došlo k požáru v nedaleké místnosti s tiskárnami, který způsobil zaměstnanec, jenž si tajně zapálil cigaretu v blízkosti odpadkového koše. S plameny se sice podařilo vypořádat dostatečně rychle, aby se požár omezil jen na tuto místnost, ale kouř se dostal do prostoru vašich serverů.

Při standardní vizuální kontrole provedené vaším týmem pro řízení rizik bylo zjištěno pouze povrchové poškození. Stačilo několik stěn s ožehnutou barvou a několik roztavených štítků nebo podlah, které potřebují odborný úklid. Vy však máte ředitele IT, který si pro jistotu najal tým forenzních inženýrů, jako je ten náš.

S využitím kombinace našich nástrojů a zkušeností provedl tento tým offline testování PD a zjistil aktivní vybíjení v izolaci přípojnic rozváděče. Tyto drobné dutinky vzniklé v důsledku poškození kouřem při vysokých teplotách stačí k částečnému vzniku oblouků, které pravděpodobně povedou v příštích několika týdnech k ještě většímu poškození.

Nyní má vaše datové centrum více informací, na základě kterých může jednat. Můžete vyměnit všechny ohrožené části zařízení a odepsat zlomek nákladů na detekci PD, místo abyste vynaložili značné finanční náklady kvůli sekundárnímu požáru, který vznikl tak blízko primární události.

Prevence budoucích rizik PD v systémech vysokého napětí

Detekce částečného vybití je nutná dříve, než se situace vymkne kontrole. Je to potvrzení po požáru, které potřebujete pro klid duše. Existují i další kroky, které může podnik nebo průmyslový areál podniknout k dalšímu snížení rizika PD mimo návštěvu forenzního týmu, i když ani ten by neměl být nahrazen:

• Provádějte základní měření PD v okolí vysokonapěťových zařízení během běžného provozu. Tím se vytvoří obraz před základním provozem.
• Naplánujte si elektrorevizi zastaralé, stárnoucí nebo vlhkosti vystavené izolace, abyste měli lepší představu o tom, na co se v budoucnu připravit.
• Instalujte přepěťovou ochranu, zejména pokud uvažujete o komerčním návrhu elektroinstalace, abyste zajistili záložní ochranu izolačních systémů.
• zakoupení termálního a ultrazvukového zařízení pro sledování anomálií v reálném čase.

Poslední návrh je dobrý, ale možná by ho měl lépe aplikovat tým odborníků, jako jsou naši elektrotechnici. inženýři a soudní znalci specialisté společnosti Dreiym Engineering. Desítky let pracujeme se soukromými domy, komerčními objekty a průmyslovými objekty v Texasu, Oklahomě, Louisianě, Novém Mexiku a Coloradu. Disponujeme potřebnými licencemi, právními znalostmi a vybavením, abychom odhalili PD dříve, než dojde k jeho eskalaci.

Náš rozsáhlý reporting vám poskytne potřebné informace, abyste mohli odpovídajícím způsobem upravit modernizaci infrastruktury nebo opravy po požáru. Práce s vysokonapěťovými systémy je dost riskantní. Ušetřete si potíže s tichým problémem PD, který se plíživě objeví, když se snažíte zotavit z dřívějšího incidentu.

Nedovolte, aby skrytý výboj vyvolal další požár

Ani po uhašení plamenů a provedení opatření k vyčištění a opravě zasaženého místa riziko zcela nevyprchalo. Částečný výboj se může nacházet uvnitř součástí vysokonapěťového zařízení a vytvářet tak neviditelnou hrozbu, která dále degraduje váš systém.

Obrátit se na tým forenzních inženýrů, jako je náš tým Dreiym Engineering, vám zajistí klid. Zajistí, že váš poskytovatel pojištění bude spokojen, a poskytne vašemu týmu řízení rizik solidní informace o tom, co je třeba opravit, jaké jsou plány na zlepšení systémů v budoucnu a co je třeba sledovat právě teď. Naplánujte si konzultaci a zajistíme, aby vaše systémy byly bezpečné a efektivně fungovaly.