Waarom thermische transiëntanalyse in elektrische behuizingen belangrijk is voor inspecties na brand

De nasleep van een grote elektrische brand is altijd rommelig. Er zijn veel visuele aanwijzingen voor schade, zoals gesmolten draden, verschroeide behuizingen of de aanhoudende geur van verbrande isolatie die onmogelijk van kleding te wassen is. In deze tekenen zitten verborgen aanwijzingen waar onze deskundige forensische ingenieurs naar zoeken, zoals temperatuurpatronen, thermische gradiënten en warmteverspreidingstrajecten.

Ons doel is om de juiste volgorde van gebeurtenissen te bepalen met behulp van op bewijs gebaseerde procedures en ervaren inzichten. Dat is waar thermische transiëntanalyse cruciaal is voor ons werk. We kunnen modelleren hoe warmte zich in de loop van de tijd door een elektrische behuizing bewoog, waarbij we niet alleen bepalen wat er defect ging, maar ook het hoe, waarom en wanneer dat verzekeringsmaatschappijen en juridische experts nodig hebben om de verantwoordelijkheid vast te stellen.

De grenzen van visuele inspectie bij onderzoek na een brand

De meeste onderzoeken na een brand zijn te sterk gebaseerd op brandpatronen, fysieke vervorming, het in kaart brengen van bogen of tekenen van mechanische defecten. Hoewel deze inzichten enige informatie verschaffen, ontbreekt het vaak aan een begrip van hoe brand van buitenaf schade interne foutoorzaken kan verdoezelen, of dat de sporen van boogmarkeringen te snel verward kunnen worden met secundaire ontstekingspunten.

We kijken voorbij opeenvolgende componentdefecten die na thermische instorting vaak gelijktijdig lijken. Ons doel is om de dubbelzinnigheid van wat er gebeurd is te verminderen door strikte richtlijnen te volgen, zoals NFPA 921 (Guide for Fire and Explosion Investigations), waar wetenschappelijke modellering steeds essentiëler wordt naarmate fysiek bewijs afneemt. Hier vertrouwen we sterk op thermische transiëntanalyse.

Wat is thermische transiëntanalyse?

Het basisidee van thermische transiëntanalyse is het nabootsen van wat er is gebeurd door de warmteoverdracht in de loop van de tijd te simuleren binnen een behuizing, zoals een printplaat of een behuizing voor apparatuur. Dat helpt bij het bepalen van gegevenspunten zoals:

• Intensiteit warmtebron
• Duur warmtebron
• Warmtegeleiding (inclusief materiaalanalyse)
• Te weinig of te veel luchtstroom (binnenin de behuizing)
• Emissiviteit van het oppervlak
• Invloed van omgevingsfactoren
• Afstand tussen onderdelen, geometrie en beschermende afscherming

Onze ervaren en gelicentieerde kunnen forensische ingenieurs effectief de thermische omgeving over een bepaalde periode. We kunnen dan een tijdlijn van de degradatie genereren en vragen beantwoorden zoals wanneer de onderbreker het begaf, of de thermische zekering beschadigd was en of de koelmechanismen geactiveerd werden.

Waarom thermische overgangen belangrijk zijn in elektrische behuizingen

Het probleem met de meeste ontwerpen van commerciële en industriële elektrische systemen is dat stroomonderbrekers, schakelkasten en aftakdozen allemaal snel drukcompartimenten kunnen worden tijdens een brand. Hoe hoger de temperatuurstijging, hoe groter de kans op smeltende geleiders, verkoolde isolatie of verdampende metalen die de rest van de behuizing doen scheuren (en brandend materiaal naar buiten werpen).

Zonder de thermische transiëntanalyse om de oorzaak van deze uitbarstingen vast te stellen, kan het een uitdaging zijn om te bepalen of de brand binnen of buiten de behuizing is ontstaan, of dat de behuizing is doorbroken door een brand van buitenaf en vervolgens door een andere factor is bezweken.

Talrijke teststudies Door teams zoals het NIST (National Institute of Standards and Technology) zijn branden in industriële schakelinstallaties onderzocht om vast te stellen of thermische voortplanting plaatsvindt in behuizingen of leidt tot secundaire vlambogen bij geleideraansluitingen. Op die manier hebben ingenieurs zoals ons team meer bewijs om een onderscheid te maken tussen valse positieven en de werkelijke bron van schade op te sporen tijdens een visuele inspectie.

Algemene ingangen voor nauwkeurige thermische simulaties

De meest effectieve manier om een thermische transiëntanalyse uit te voeren is door zoveel mogelijk betrouwbare gegevens en informatie te verzamelen. Dat kan betekenen dat je beter moet kijken naar:

• De materiaalcomponenten en eigenschappen van geleiders, stroomrails, kunststof behuizingen, enz.
• Rekening houden met de geometrie van de behuizing, vooral met betrekking tot ventilatieconfiguraties
• Verzamelen van tijd-temperatuurgegevens met infraroodcamera's en temperatuurrecorders/loggers
• Ontstekingspunten schatten met röntgenscans of arc mapping
• De omgevingsomstandigheden op het geschatte tijdstip van het incident nader bekijken, zoals temperatuur, vochtigheid en luchtstroming

In sommige unieke gevallen, ons deskundige team bij Dreiym Engineering zal de thermische modellering na een brand benaderen op basis van warmtebeelden die zijn gemaakt tijdens live systeemtesten. Dat levert een basislijn op die we kunnen gebruiken om gegevens na een brand te vergelijken. We gebruiken een combinatie van moderne hulpmiddelen en procedures, variërend van gegevensverzameling in het veld tot simulatiesoftware en laboratoriumanalyse.

In de meeste gevallen kunnen we uitgebreide rapporten genereren met elektrische schema's, systeemlogboeken, infrarood- en röntgenbeelden, 3D-modellering en meer. Deze resultaten helpen niet alleen om toekomstige problemen in dezelfde of vergelijkbare systemen te voorkomen, maar ze helpen verzekeringsmaatschappijen ook om uit te zoeken hoe ze dergelijke risico's proactief voor andere klanten kunnen voorkomen.

Hoe modelleringshulpmiddelen worden toegepast bij thermische transiëntanalyse

We beginnen meestal met een visuele inspectie ter plaatse en verzamelen dan gegevens met behulp van verschillende tools. Ons doel is om de geometrie van de behuizing te reverse engineeren, rekening houdend met wanddikte, plaatsing van ventilatiesleuven en andere interne lay-outs. We kunnen CAD-afgeleide mesh-modellering gebruiken of materiaalspecifieke thermische parameters toepassen (geleidbaarheid, specifieke warmte, emissiviteit, etc.).

Van daaruit willen we een tijdsgebaseerde thermische input bepalen met behulp van een simulatie die de temperatuurverdeling over het hele volume van de ruimte berekent. Dat zou het begin van een boog of de komst van vuur. We proberen informatie te kalibreren met behulp van gegevens van thermische camera's (indien beschikbaar) of andere apparaten om referentiepunten in te stellen. Dat kunnen ook smeltpatronen, soldeerverplaatsingen en verkleuringen van isolatie zijn.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van hoe we modelleringshulpmiddelen toepassen op thermische transiëntanalyse. Al tientallen jaren voeren we brandanalyses uit voor klanten in Texas, Louisiana, Oklahoma, New Mexico en Colorado. Onze brandonderzoekers zijn ook Nationale vereniging van brandonderzoekers (NAFI), Certified Fire and Explosion Investigators (CFEI) en Certified Vehicle Fire Investigators (CVFI). Dit betekent dat we de tijd nemen om ervoor te zorgen dat de informatie zo goed mogelijk onderbouwd en uitgebreid is voor alle belanghebbenden.

Waarom thermische transiëntmodellering belangrijker is dan ooit

Het moderne ontwerp van elektrische behuizingen wordt steeds complexer. Commerciële en industriële toepassingen maken het ontdekken van storingen vaak niet zo eenvoudig te interpreteren. Het is gebruikelijk om systemen te vinden met programmeerbare logische controllers (PLC's), variabele frequentieaandrijvingen (VFD's) en slimme aangesloten monitoring voor real-time meldingen op afstand. Dit resulteert in niet-lineair belastingsgedrag en gemengde warmteprofielen, waardoor het forensisch onderzoek nog crucialer wordt voor het bepalen van de verantwoordelijkheid.

We bekijken elk thermisch model door de lens van technische achtergrond en juridische of verzekeringscontext. Onze forensische Er is vaak een beroep gedaan op ingenieurs om deskundige Daarom moeten we de technische gegevens zo formuleren dat ze toegankelijker zijn voor niet-forensische ingenieurs. Het vermogen om storingspunten voor elektrische behuizingen te communiceren helpt onze klanten om recente gebeurtenissen te begrijpen, huidige systemen te controleren en zich voor te bereiden op toekomstige risico's.

Ingenieursinzicht dat voorbij de as reikt

De totale kosten van een commerciële brand in de VS (combinatie van veroorzaakte schade en geld uitgegeven aan preventie, bescherming en bestrijding) bedragen in totaal $329 miljard. Dat was in 2011 en meet ongeveer 2.1% van het totaal Bruto binnenlands product van de VS.

Het laten uitvoeren van een thermische transiëntanalyse door een ervaren en gelicentieerd forensisch ingenieursteam helpt bij het identificeren van het verhaal van falen en biedt verantwoording voor het blootleggen of verminderen van kosten. Ons team bij Dreiym Engineering is er om ervoor te zorgen dat u alle benodigde informatie krijgt over wat er verantwoordelijk was, wat er als eerste faalde en hoe u kunt voorkomen dat dit opnieuw gebeurt.

Bel ons vandaag nog voor een afspraak, en laten we ervoor zorgen dat uw systemen beter beschermd zijn voor de toekomst.