Почему анализ тепловых переходных процессов в электротехнических шкафах имеет значение для послепожарных проверок

Последствия обширного пожара в электросети всегда неприятны. Присутствует множество визуальных признаков повреждения, таких как оплавленные провода, обгоревшие корпуса или стойкий запах горелой изоляции, который невозможно отстирать с одежды. Внутри этих признаков скрыты улики, которые ищут наши эксперты-криминалисты, например температурные схемы, тепловые градиенты и пути распространения тепла.

Наша цель - определить точную последовательность событий, используя процедуры, основанные на доказательствах и опыте. Именно здесь анализ тепловых переходов играет решающую роль в нашей работе. Мы можем смоделировать перемещение тепла через электрический корпус с течением времени, определяя не только то, что вышло из строя, но и то, как, почему и когда, что требуется страховым компаниям и юридическим экспертам для определения ответственности.

Пределы визуального осмотра при расследовании после пожара

Большинство исследований, проводимых после пожара, слишком сильно опираются на схемы горения, физические деформации, картирование дуг или признаки механических повреждений. Хотя эти данные и дают определенную информацию, им часто не хватает понимание того, как внешний огонь Повреждения могут затушевать внутреннее происхождение неисправности, или что следы, оставленные дугой, можно слишком быстро спутать с вторичными точками зажигания.

Мы не смотрим на последовательные отказы компонентов, которые часто кажутся одновременными после теплового коллапса. Наша цель - уменьшить двусмысленность произошедшего, следуя строгим рекомендациям, таким как NFPA 921 (Руководство по расследованию пожаров и взрывов), где научное моделирование становится все более необходимым по мере того, как ухудшаются вещественные доказательства. Именно здесь мы в значительной степени полагаемся на анализ тепловых переходов.

Что такое анализ тепловых переходных процессов?

Основная идея теплового анализа переходных процессов заключается в воссоздании произошедшего путем моделирования теплопередачи в течение определенного времени внутри корпуса, например печатной платы или корпуса оборудования. Это поможет определить такие данные, как:

• Интенсивность источника тепла
• Продолжительность работы источника тепла
• Теплопроводность (включая анализ материалов)
• Слишком малый или слишком большой поток воздуха (внутри корпуса)
• Излучательная способность поверхности
• Влияние условий окружающей среды
• Расстояние между компонентами, геометрия и защитное экранирование

Наши опытные и лицензированные судебные инженеры могут эффективно реконструировать тепловой окружающей среды в течение определенного периода времени. Затем мы можем составить временную шкалу деградации, отвечая на такие вопросы, как время выхода из строя выключателя, повреждение теплового предохранителя или срабатывание механизмов охлаждения.

Почему тепловые переходные процессы имеют значение для электротехнических шкафов

Проблема большинства коммерческих и промышленных электрических систем заключается в том, что панели выключателей, шкафы управления и распределительные коробки могут быстро превратиться в отсеки под давлением во время пожара. Чем сильнее скачет температура, тем выше вероятность расплавления проводников, карбонизации изоляции или испарения металлов, которые разрывают остальную часть корпуса (и выбрасывают горящий материал наружу).

Без анализа тепловых переходов, позволяющего определить причину этих выбросов, бывает сложно решить, начался ли пожар внутри или снаружи корпуса, или же корпус был нарушен внешним огнем и вышел из строя под воздействием другого фактора.

Многочисленные тестовые исследования Такие команды, как NIST (Национальный институт стандартов и технологий), исследовали пожары в промышленных распределительных устройствах, чтобы определить, происходит ли тепловое распространение внутри корпуса или приводит к вторичным дугам на клеммах проводников. Таким образом, у инженеров, подобных нашей команде, будет больше доказательств, чтобы отличить ложные срабатывания и отследить реальный источник повреждения при визуальном осмотре.

Общие исходные данные для точного теплового моделирования

Наиболее эффективным способом проведения анализа тепловых переходов является сбор как можно большего количества достоверных данных и информации. Это может включать в себя более пристальное изучение:

• Компоненты и свойства материалов проводников, шин, пластиковых корпусов и т.д.
• Учет геометрии корпуса, особенно в связи с конфигурацией вентиляционных отверстий
• Сбор данных о времени и температуре с помощью инфракрасных камер и температурных регистраторов/логгеров
• Оценка точек зажигания с помощью рентгеновских снимков или дуговой карты
• Изучение условий окружающей среды в предполагаемое время инцидента, таких как температура, влажность и поток воздуха

В некоторых уникальных случаях, наша команда экспертов в Dreiym Engineering Мы будем подходить к моделированию теплового режима после пожара на основе тепловизионного изображения, полученного во время испытаний систем в реальном времени. Это обеспечивает базовую линию, которую мы можем использовать для сравнения данных после пожара. Мы используем сочетание современных инструментов и процедур, начиная со сбора данных в полевых условиях и заканчивая программным обеспечением для моделирования и лабораторным анализом.

В большинстве случаев мы можем подготовить комплексные отчеты, включающие электрические схемы, системные журналы, инфракрасные и рентгеновские снимки, 3D-моделирование и многое другое. Эти отчеты не только помогают предотвратить будущие проблемы в тех же или подобных системах, но и помогают страховым компаниям понять, как упредить подобные риски для других клиентов.

Как инструменты моделирования применяются в анализе тепловых переходных процессов

Обычно мы начинаем с визуального осмотра на месте, а затем собираем данные с помощью нескольких инструментов. Нашей целью является обратное проектирование геометрии корпуса с учетом толщины стенок, размещения вентиляционных отверстий и любых других внутренних компоновок. Мы можем использовать сетчатое моделирование, полученное в САПР, или применить тепловые параметры конкретного материала (проводимость, удельное тепло, излучательная способность и т. д.).

Отсюда следует, что мы должны определить тепловой вход по времени с помощью моделирования, которое рассчитывает распределение температуры по всему объему корпуса. Это позволит лучше определить момент начала дуга или появление огня. Мы пытаемся откалибровать информацию, используя данные тепловизионных камер (если они имеются) или других устройств, чтобы установить опорные точки. Сюда также можно отнести схемы плавления, смещение припоя и изменение цвета изоляции.

Это лишь несколько примеров того, как мы применяем инструменты моделирования для анализа тепловых переходных процессов. На протяжении десятилетий мы проводили анализ после пожара для клиентов по всему Техасу, Луизиане, Оклахоме, Нью-Мексико и Колорадо. Наши пожарные следователи также Национальная ассоциация пожарных следователей (NAFI), сертифицированных следователей по пожарам и взрывам (CFEI) и сертифицированных следователей по пожарам транспортных средств (CVFI). Это означает, что мы не торопимся, чтобы информация была максимально доказательной и полной для всех заинтересованных сторон.

Почему моделирование тепловых переходов важно как никогда

Современная конструкция электротехнических шкафов становится все более сложной. Коммерческие и промышленные приложения заставляют выявлять события отказа, которые зачастую не так просто интерпретировать. Часто встречаются системы с программируемыми логическими контроллерами (ПЛК), частотно-регулируемыми приводами (ЧРП) и интеллектуальными системами мониторинга для дистанционного оповещения в режиме реального времени. Это приводит к нелинейному поведению нагрузки и неоднозначным тепловым профилям, что делает судебную экспертизу еще более важной для определения ответственности.

Мы рассматриваем каждую тепловую модель через призму технических знаний и юридического или страхового контекста. Наша судебная экспертиза К инженерам часто обращаются за экспертной помощью. В связи с этим мы должны излагать технические данные таким образом, чтобы они были более доступны для инженеров, не занимающихся судебной экспертизой. Способность донести информацию о точках отказа электрических корпусов в значительной степени помогает нашим клиентам понять недавние события, провести аудит существующих систем и подготовиться к будущим рискам.

Инженерная проницательность, преодолевающая пепел

Общая стоимость коммерческого пожара в США (сочетание нанесенного ущерба и денег, потраченных на предотвращение, защиту и смягчение последствий) составляет $329 миллиардов. Это было в 2011 году, и меры по борьбе с пожарами 2.1% от общего количества Валовой внутренний продукт США.

Опытная и лицензированная команда судебных инженеров, проводящая анализ тепловых переходов, помогает выявить причину отказа и обеспечить ответственность за раскрытие или сокращение расходов. Наша команда Dreiym Engineering готова предоставить вам всю необходимую информацию о том, кто виноват, что вышло из строя первым и как предотвратить это в будущем.

Позвоните нам сегодня, чтобы назначить консультацию, И пусть ваши системы будут лучше защищены в будущем.