Чому аналіз теплових перехідних процесів в електричних шафах важливий для післяпожежних перевірок

Наслідки масштабної електричної пожежі завжди безладні. Присутні безліч візуальних ознак пошкоджень, таких як розплавлені дроти, обгорілі корпуси або стійкий запах горілої ізоляції, який неможливо відмити від одягу. За цими ознаками ховаються підказки, які шукають наші експерти-криміналісти, такі як температурні патерни, температурні градієнти та шляхи поширення тепла.

Наша мета - визначити точну послідовність подій, використовуючи науково обґрунтовані процедури та досвідчені знання. Саме тут аналіз теплових перехідних процесів має вирішальне значення для нашої роботи. Ми можемо змоделювати, як тепло рухалося через електричний корпус з плином часу, визначаючи не тільки те, що вийшло з ладу, але й те, як, чому і коли, що вимагають страхові компанії та юридичні експерти для розподілу відповідальності.

Межі візуального огляду при розслідуванні після пожежі

Більшість розслідувань після пожеж занадто сильно покладаються на картину опіків, фізичну деформацію, карту дуг або ознаки механічних пошкоджень. Хоча ці дані дають певну інформацію, їм часто бракує розуміння того, як зовнішня пожежа пошкодження можуть приховати внутрішнє походження несправності, або сліди, залишені дугою, можуть бути занадто швидко сплутані з вторинними точками займання.

Ми не звертаємо уваги на послідовні відмови компонентів, які часто з'являються одночасно після теплового колапсу. Наша мета - зменшити неоднозначність того, що сталося, дотримуючись суворих рекомендацій, таких як NFPA 921 (Керівництво з розслідування пожеж та вибухів), де наукове моделювання стає все більш важливим, оскільки фізичні докази погіршуються. Саме тут ми в значній мірі покладаємося на аналіз теплових перехідних процесів.

Що таке аналіз теплових перехідних процесів?

Основна ідея аналізу теплових перехідних процесів полягає у відтворенні того, що сталося, шляхом моделювання передачі тепла в часі всередині корпусу, наприклад, друкованої плати або корпусу обладнання. Це допоможе визначити такі точки даних, як:

• Інтенсивність джерела тепла
• Тривалість роботи джерела тепла
• Теплопровідність (включаючи аналіз матеріалів)
• Занадто малий або занадто великий потік повітря (всередині корпусу)
• Поверхнева випромінювальна здатність
• Вплив умов навколишнього середовища
• Відстань між компонентами, геометрія та захисне екранування

Наші досвідчені та ліцензовані судово-медичні експерти можуть ефективно реконструювати теплові Ми отримуємо дані про те, як вимикач впливав на навколишнє середовище протягом певного періоду. Потім ми можемо створити графік деградації, відповідаючи на такі питання, як коли вийшов з ладу вимикач, чи був пошкоджений тепловий запобіжник, чи спрацювали механізми охолодження.

Чому теплові перехідні процеси в електричних шафах мають значення

Проблема більшості конструкцій комерційних і промислових електричних систем полягає в тому, що під час пожежі розподільні щити, шафи управління та розподільні коробки можуть швидко перетворитися на відсіки під тиском. Чим більше стрибок температури, тим більша ймовірність розплавлення провідників, обвуглювання ізоляції або випаровування металів, які розірвуть решту корпусу (і викинуть палаючий матеріал назовні).

Без аналізу теплових перехідних процесів для визначення причини цих викидів може бути складно вирішити, чи почалася пожежа всередині або ззовні шафи, або ж шафа була пробита зовнішнім вогнем і вийшла з ладу під впливом іншого фактора.

Численні тестові дослідження Такі команди, як NIST (Національний інститут стандартів і технологій), досліджували пожежі в промислових розподільчих пристроях, щоб визначити, чи поширення тепла відбувається всередині шаф, чи призводить до виникнення вторинних дуг на клемах провідників. Таким чином, інженери, такі як наша команда, мають більше доказів, щоб відрізнити хибні спрацьовування та відстежити справжнє джерело пошкодження під час візуального огляду.

Загальні вхідні дані для точного теплового моделювання

Найефективніший спосіб провести аналіз теплових перехідних процесів - зібрати якомога більше достовірних даних та інформації. Це може включати в себе придивляння до:

• Матеріальні складові та властивості провідників, шин, пластикових корпусів тощо.
• Враховуючи геометрію корпусу, особливо щодо конфігурації вентиляційних отворів
• Збір часових і температурних даних за допомогою інфрачервоних камер і температурних реєстраторів/логгерів
• Оцінка точок займання за допомогою рентгенівського сканування або мапування дуги
• Розглянемо умови навколишнього середовища на момент інциденту, такі як температура, вологість і потік повітря

У деяких унікальних випадках, наша команда експертів з Dreiym Engineering ми розглянемо теплове моделювання після пожежі на основі тепловізійних зображень, отриманих під час тестування систем в реальних умовах. Це забезпечує базову лінію, яку ми можемо використовувати для порівняння даних після пожежі. Ми використовуємо комбінацію сучасних інструментів і процедур, починаючи від польового збору даних і закінчуючи програмним забезпеченням для моделювання та лабораторним аналізом.

У більшості випадків ми можемо створити комплексні звіти, які включають електричні схеми, системні журнали, інфрачервоні та рентгенівські знімки, 3D-моделювання тощо. Ці результати не тільки допомагають запобігти майбутнім проблемам у таких самих або подібних системах, але й допомагають страховим компаніям з'ясувати, як проактивно запобігати таким ризикам для інших клієнтів.

Як інструменти моделювання застосовуються в аналізі теплових перехідних процесів

Зазвичай ми починаємо з візуального огляду на місці, а потім збираємо дані за допомогою декількох інструментів. Наша мета - спроектувати геометрію шафи, враховуючи товщину стінок, розташування вентиляційних отворів та інші внутрішні особливості. Ми можемо використовувати сіткове моделювання, створене за допомогою САПР, або застосувати специфічні для матеріалу теплові параметри (провідність, питома теплоємність, випромінювальна здатність і т.д.).

Звідси ми прагнемо визначити теплове навантаження в часі за допомогою симуляції, яка розраховує розподіл температури по всьому об'єму шафи. Це може краще ідентифікувати ініціювання дуга або поява вогню. Ми намагаємося відкалібрувати інформацію, використовуючи дані тепловізійної камери (за наявності) або інших пристроїв для встановлення контрольних точок. Це також може включати картини плавлення, зміщення припою та зміну кольору ізоляції.

Це лише кілька прикладів того, як ми застосовуємо інструменти моделювання для аналізу теплових перехідних процесів. Протягом десятиліть ми проводимо аналіз після пожеж для клієнтів у Техасі, Луїзіані, Оклахомі, Нью-Мексико та Колорадо. Наші фахівці з розслідування пожеж також Національна асоціація пожежних розслідувачів (NAFI), Сертифіковані слідчі з розслідування пожеж та вибухів (CFEI) та Сертифіковані слідчі з розслідування пожеж у транспортних засобах (CVFI). Це означає, що ми не поспішаємо, щоб інформація була максимально доказовою та вичерпною для всіх зацікавлених сторін.

Чому моделювання теплових перехідних процесів важливе як ніколи

Сучасний дизайн електричних корпусів стає дедалі складнішим. Комерційне та промислове застосування змушує виявляти події збоїв, які часто не так легко інтерпретувати. Часто зустрічаються системи з програмованими логічними контролерами (ПЛК), частотно-регульованими приводами (ЧРП) та інтелектуальними системами моніторингу для дистанційного сповіщення в режимі реального часу. Це призводить до нелінійної поведінки навантаження і змішаних теплових профілів, що робить судове розслідування ще більш важливим для визначення відповідальності.

Ми розглядаємо кожну теплову модель через призму технічного досвіду та юридичного або страхового контексту. Наша судова експертиза інженери часто звертаються до нас за експертною оцінкою Тому ми повинні подавати технічні дані таким чином, щоб зробити їх більш доступними для інженерів, які не є судово-медичними експертами. Ця здатність повідомляти про точки відмови електричних корпусів значно допомагає нашим клієнтам зрозуміти нещодавні події, провести аудит поточних систем і підготуватися до майбутніх ризиків.

Інженерне бачення, що виходить за межі попелу

Загальна вартість комерційної пожежі в США (сукупність завданих збитків і коштів, витрачених на запобігання, захист і пом'якшення наслідків) становить 1 трлн. 5 трлн. 329 млрд. доларів. Це було в 2011 році, а заходи щодо 2.1% від загальної кількості Валовий внутрішній продукт США.

Досвідчена та ліцензована команда судової інженерії, яка проводить аналіз теплових перехідних процесів, допомагає виявити причину несправності та забезпечити підзвітність для виявлення або скорочення витрат. Наша команда Dreiym Engineering допоможе вам отримати всю необхідну інформацію про те, що було причиною, що вийшло з ладу в першу чергу і як запобігти цьому в майбутньому.

Зателефонуйте нам сьогодні, щоб призначити консультацію, і давайте забезпечимо кращий захист ваших систем у майбутньому.