為什麼電氣機箱的熱瞬態分析對於火災後的檢驗很重要？

大規模的電力火災所造成的後遺症總是非常骯髒。有很多視覺上的損壞跡象，例如融化的電線、燒焦的外殼，或是衣服上無法洗去的燒焦絕緣體的殘留氣味。在這些跡象中，隱藏著我們的專家法證工程師所尋找的線索，例如溫度模式、熱梯度和熱傳播路徑。.

我們的目標是運用以證據為基礎的程序和經驗豐富的洞察力來確定事件的準確順序。這就是熱瞬態分析對我們工作的重要性。我們可以建模熱量如何隨時間流經電氣機箱，不僅可以確定故障原因，還可以確定保險公司和法律專家在分配責任時所要求的方式、原因和時間。.

火災後調查中目視檢查的限制

大多數火災後的調查過於依賴燃燒模式、物理變形、弧圖或機械故障的跡象。雖然這些洞察力確實提供了一些資訊，但它們通常缺乏 瞭解外部火災 損傷可能會掩蓋內部故障的起因，或電弧痕跡留下的痕跡可能會過快地與二次點火點混淆。.

我們看過連續的元件故障，這些故障通常在熱崩潰後同時出現。我們的目標是依循嚴格的準則，例如 NFPA 921 (Guide for Fire and Explosion Investigations)，隨著實物證據的退化，科學建模變得越來越重要。這就是我們非常依賴熱瞬態分析的地方。.

什麼是熱瞬態分析？

熱瞬態分析的基本概念是透過模擬電路板或設備外殼等外殼內隨時間變化的熱傳導，重現當時的情況。這將有助於確定以下數據點

• 熱源強度
• 熱源持續時間
• 熱傳導率（包括材料分析）
• 氣流太小或太大 (機殼內部)
• 表面放射率
• 環境條件影響
• 元件間距、幾何形狀和保護屏蔽

我們經驗豐富且擁有執照 法證工程師可以有效地重建熱 在特定期間內的環境。然後，我們可以產生退化的時間線，回答斷路器何時失效、熱熔絲是否損壞或冷卻機制是否被觸發等問題。.

電氣機櫃中的熱瞬變為何重要

大多數商業和工業電氣系統設計的問題是，在火災中斷路器面板、控制櫃和接線盒都可能迅速變成壓力隔間。溫度越高，導體熔化、絕緣碳化或金屬蒸發的機會就越大，從而使機箱的其他部分破裂（並將燃燒物質向外噴射）。.

如果沒有熱瞬態分析來判定這些噴射的原因，要判定火災是從機殼內部還是外部開始，或是機殼被外部火災破壞，然後因為其他因素而繼發失效，可能會很有挑戰性。.

無數 測試研究 NIST (National Institute of Standards and Technology，美國國家標準與技術研究院) 等團隊對工業開關設備火災進行了調查，以確定熱傳播是發生在機殼內部，還是導致導體端子產生二次電弧。如此一來，像我們團隊這樣的工程師就有更多證據來區分假陽性現象，並在目視檢查時追溯實際的損壞來源。.

準確熱模擬的常見輸入值

進行熱瞬態分析的最有效方法是盡可能收集可靠的資料和資訊。這可能包括仔細觀察

• 導體、匯流排、塑膠外殼等的材料成分和特性。.
• 考慮外殼幾何形狀，特別是與通風口配置相關的幾何形狀
• 使用紅外攝影機和溫度記錄器/記錄儀收集時間-溫度資料
• 使用 X 射線掃描或弧線映射估計點火點
• 仔細觀察估計事故發生時的環境條件，例如溫度、濕度和氣流

在某些特殊情況下、 德瑞姆工程公司的專家團隊 將基於現場系統測試期間執行的熱圖像來進行火災後的熱模擬。這提供了我們可以用來比較火災後數據的基線。我們利用現代工具和程序的組合，從現場資料收集到模擬軟體和實驗室分析。.

在大多數情況下，我們可以產生全面的報告，包括電路圖、系統日誌、紅外線和 X 光成像、3D 建模等。這些成果不僅有助於預防相同或類似系統的未來問題，也有助於保險公司找出如何為其他客戶主動預防此類風險。.

建模工具如何應用於熱瞬態分析

我們通常從現場目視檢查開始，然後透過幾種工具收集資料。我們的目標是逆向工程機櫃的幾何形狀，並考慮壁厚、通風口位置和任何其他內部佈局。我們可能會使用 CAD 衍生的網格建模或應用特定材料的熱參數（導電率、比熱、放射率等）。.

在此基礎上，我們的目標是利用模擬計算整個外殼體積的溫度分佈，來確定以時間為基礎的熱輸入。這可以更好地識別 弧或火的到達. .我們正嘗試使用熱感應攝影機資料（若有）或其他裝置來校正資訊，以設定參考點。這也可能包括熔化模式、焊料位移、絕緣變色等。.

這些只是我們將建模工具應用於熱瞬態分析的幾個例子。數十年來，我們為德州、路易斯安那州、奧克拉荷馬州、新墨西哥州和科羅拉多州的客戶進行火災後分析。我們的火災調查人員也是 全國消防調查員協會 (NAFI)、註冊火災與爆炸調查員 (CFEI) 以及註冊車輛火災調查員 (CVFI)。這表示我們會花時間確保所有利害關係人都能獲得有證據支持且盡可能全面的資訊。.

為什麼熱瞬態建模比以往更重要？

現代的電氣機箱設計越來越複雜。商業和工業應用使得揭露故障事件往往不是那麼容易解釋。一般的系統都會配備可程式邏輯控制器 (PLC)、變頻驅動器 (VFD) 以及智慧型連接監控，以提供即時遠端通知。這會導致非線性負載行為和混合熱剖面，使得取證調查在判斷責任方面更加重要。.

我們透過技術背景和法律或保險背景來檢視每個熱模組。我們的鑑定 工程師經常被要求提供專家意見。 在法律訴訟程序中提供證詞，因此我們必須以非法證工程師更容易理解的方式來闡述技術資料。這種溝通電氣機箱故障點的能力，對於協助我們的客戶瞭解最近發生的事件、審計目前的系統，以及為未來的風險做好準備，都有很大的幫助。.

超越灰燼的工程洞察力

美國商業火災的總成本（造成的損失與花在預防、保護和減輕災害上的金錢的總和）為 $329 億美元。這是 2011 年的數字，衡量約 總數的 2.1% 美國國內生產毛額。.

由經驗豐富且有執照的鑑識工程團隊進行熱瞬態分析，有助於找出故障原因，並提供揭露或減少支出的責任。我們 Dreiym Engineering 的團隊會確保您收到所有必要的資訊，包括責任誰屬、先失效的是什麼，以及如何防止再次發生。.

立即致電我們預約諮詢, 讓我們確保您的系統在未來得到更好的保護。.