Integration der Teilentladungserkennung in Hochspannungsausrüstung nach Brandeinwirkung

Der Umgang mit einem Brandort ist eine heikle Angelegenheit. Ein methodisches Vorgehen ist notwendig, um sicherzustellen, dass alle Beweise auf eine Ursache oder ein zugrunde liegendes Risiko hindeuten. Auf diese Weise kann ein gewerblicher oder industrieller Betrieb weiterhin ohne die Gefahr ähnlicher zukünftiger Brandereignisse arbeiten. Hochspannungsanlagen sind aufgrund der Anwesenheit von Hitze, Ruß, Chemikalien, Korrosion und Feuchtigkeit besonders gefährdet.

Mit der Zeit beginnen viele Industrieanlagen zu verfallen. Materialien verschleißen, Abnutzung spielt eine Rolle und Isolierungen beginnen zu reißen. Dies schafft die perfekte Umgebung für Teilentladungen (Teilpartialentladungen), die zu einem Brand führen können. Die Inspektion dieser Situationen nach einem Brand erfordert spezielle Ausrüstung und umfassende Erfahrung in der forensischen Ingenieurwissenschaft. Hier sind einige der Erkenntnisse, die wir aus unserer Arbeit bei Dreiym Engineering gewonnen haben.

Was ist Teilentladung und warum ist sie wichtig?

Teilentladungen treten auf, wenn die Isolierung um Hochspannungsgeräte zu degradieren oder durchzuschlagen beginnt. Anstelle eines vollständigen Lichtbogens oder Kurzschlusses sind Teilentladungen eher hinterhältig. Sie wirken im Hintergrund und beeinträchtigen unbemerkt die Isoliermaterialien, die in Standardgeräten wie Kabeln, Transformatoren und Muffen verwendet werden.

PD findet man in Hohlräumen, Rissen, delaminierten Oberflächen oder an Grenzflächen mit verunreinigten Materialien. Sobald elektrische Lasten an solche Schwachstellen angelegt werden, entstehen Mikroentladungen, zusammen mit akustischer Energie, Licht, Ozon, lokaler Erwärmung oder elektromagnetischer Strahlung. Diese Emissionen sind genau das, wonach wir mit professioneller und sorgfältig kalibrierter Ausrüstung suchen.

Es wird vorgeschlagen, dass 85% Hochspannung Isolationsfehler werden durch Teilentladungsaktivität verursacht. Deshalb IEEE-Standard 930 existiert. Es ist ein entscheidender Indikator dafür, dass Sie sich in Gefahr durch Elektrizität Ausfälle und potenzielle Brandschäden.

Die Rolle des Feuers bei der Beschleunigung des PD-Risikos

Wenn PD Isoliermaterialien im Laufe der Zeit abbaut, nimmt das Feuer diesen Zeitraum und beschleunigt ihn enorm. Selbst ein kurzer Moment der Materialexposition gegenüber Flammen oder hoher Hitze kann seine Zuverlässigkeit und zugrundeliegende Struktur (insbesondere bei organischen oder polymerbasierten Materialien) schwächen. In einer Brandsituation suchen Sie nach PD aufgrund von:

• Thermische Alterung baut die Isolationsmaterialien ab und reduziert ihre Durchschlagsfestigkeit.
• Feuchtigkeitsaufnahme durch Feuerlöscher und Löschanlagen, die Wasser oder Schaum verwenden.
• Rauch- oder Rußablagerungen können als halbleitende Barrieren wirken und somit das Risiko eines Funkens erhöhen.
• Mechanische Spannungen treten auf, wenn Materialien schnell abgekühlt oder erhitzt werden und sich Risse und Delaminationen bilden.

Wenn die degradierte Isolierung die ursprüngliche Spannungsbelastbarkeit nicht mehr aufrechterhalten kann, beginnt die Teilentladung (PD). Dies geschieht oft, nachdem ein System nach einem Brand wieder unter Spannung gesetzt wurde. Isoliermaterial wie das Isoliervlies in einem Transformator, das für den Dauerbetrieb bei 105 Grad Celsius ausgelegt ist, verliert in über 15 Minuten bei höheren Temperaturen die Hälfte seines Schutzes.

Methoden zur PD-Erkennung nach Brandeinwirkung

Die Frage ist also: Wie erkennt und weist ein Team wie unseres bei Dreiym Engineering nach, wo eine Zündquelle nach einem Brand auftritt? Unsere Aufgabe ist es, uns auf wissenschaftliche Instrumente, jahrelange Erfahrung und datengesteuerte Erkenntnisse zu verlassen. Dazu können gehören:

• Ultraschallerkennung Nutzen Sie AE-Sensoren (Akustikemission-Sensoren), um Oberflächenentladungen zu erkennen, die hochfrequente Schallwellen aussenden.
• Ultrahochfrequenz- (UHF) Sensorik: Erkennen von elektromagnetischen Impulsen, die durch interne Teilentladungsaktivitäten erzeugt werden, insbesondere bei Verwendung von gekapselten oder GIS-Komponenten.
• Infrarot-Thermografie: IR-Scanning ist keine direkte PD-Erkennungsmethode, aber es hilft, lokale Wärmeansammlungen aufgrund von Energieverlusten zu identifizieren, die wahrscheinlich zu einer stärkeren Degradation von Isoliermaterialien führen.
• Oszillographische Zeitbereichsreflektometrie (OTDR) Wir verwenden OTDR zur Lokalisierung von Isolationsfehlern in Stromkabeln. Dies geschieht, indem Pulse gesendet und dann die entsprechenden empfangenen reflektierten Wellenformen analysiert werden.

Wir können diese Werkzeuge sowohl online als auch offline verwenden (unter Strom oder abgeschaltet). Auf diese Weise verfügen wir über Untersuchungstechniken, die dem Sicherheitsrisiko für unser Team und die Personen vor Ort nach dem Brand angemessen sind.

Reales Szenario: Rechenzentrum

Es hilft, die Teilentladungsdetektion anhand eines realen Szenarios zu betrachten. Nehmen wir an, Sie betreiben ein riesiges Rechenzentrum irgendwo im Mittleren Westen. Vor ein paar Wochen brach in einem nahegelegenen Druckerraum ein Brand aus, weil ein Mitarbeiter in der Nähe eines Mülleimers rauchte. Auch wenn die Flammen schnell genug gelöscht wurden, um den Brand auf diesen Raum zu beschränken, drang der Rauchschaden in Ihren Serverraum ein.

Während einer routinemäßigen Sichtprüfung durch Ihr Risikomanagementteam wurde nur oberflächlicher Schaden festgestellt. Ein paar Wände mit angesengter Farbe und einige angeschmolzene Etiketten oder Böden, die eine professionelle Reinigung erfordern, waren alles, was erforderlich war. Sie haben jedoch einen IT-Direktor, der wie unserer ein forensisches Ingenieurteam beauftragt hat, um sicherzugehen.

Durch eine Kombination unserer Werkzeuge und unserer Erfahrung führte das Team Offline-Teilentladungsprüfungen durch und entdeckte aktive Entladungen in der Isolierung der Schaltanlagen-Sammelschiene. Diese winzigen Hohlräume, die durch Hitzeschäden durch Rauch entstanden sind, reichen aus, um Teilentladungen zu verursachen, die wahrscheinlich in den nächsten Wochen zu weiteren Schäden führen werden.

Jetzt hat Ihr Rechenzentrum mehr Informationen, um darauf zu reagieren. Sie können kompromittierte Ausrüstungsteile ersetzen, die Bruchteile der Kosten für die PD-Erkennung abschreiben, anstatt erhebliche finanzielle Ausgaben aufgrund eines Sekundärfeuers zu tätigen, das so nah am ursprünglichen Vorfall auftritt.

Verhinderung zukünftiger Teilentladungsrisiken in Hochspannungssystemen

Teilentladungsdetektion ist notwendig, bevor eine Situation außer Kontrolle gerät. Sie ist die Freigabe nach einem Brand, die Sie für Seelenfrieden benötigen. Es gibt einige weitere Schritte, die ein Unternehmen oder ein Industriestandort unternehmen kann, um das Teilentladungsrisiko außerhalb des Besuchs eines forensischen Teams weiter zu reduzieren, obwohl dies nicht ersetzt werden sollte:

• Nehmen Sie bei normalem Betrieb Basis-Teilentladungsmessungen (PD) an Hochspannungsanlagen vor. Dies schafft ein Vorher-Bild des Basisbetriebs.
• Planen Sie elektrische Inspektionen rund um Ihre veraltete, alternde oder Feuchtigkeit ausgesetzte Isolierung, um besser einschätzen zu können, was Sie für die Zukunft vorbereiten müssen.
• Installieren Sie Überspannungsschutz, insbesondere wenn Sie eine gewerbliche Elektroplanung in Erwägung ziehen, um sicherzustellen, dass Ihre Isoliersysteme über einen zusätzlichen Schutz verfügen.
• Ihre Risikomanager kaufen Wärme- und Ultraschallgeräte, um Anomalien in Echtzeit zu überwachen.

Der letzte Vorschlag ist gut, aber vielleicht besser von einem Expertenteam, wie unserem Elektroingenieur, umgesetzt. Ingenieure und Forensik Spezialisten bei Dreiym Engineering. Wir verfügen über jahrzehntelange Erfahrung in Privathäusern, Gewerbeimmobilien und Industrieanlagen in ganz Texas, Oklahoma, Louisiana, New Mexico und Colorado. Wir verfügen über die erforderlichen Zulassungen, juristischen Fachkenntnisse und Einrichtungen, um PD (Teilentladung) zu erkennen, bevor sie eskaliert.

Unsere umfangreichen Berichte liefern Ihnen die notwendigen Erkenntnisse, damit Sie Infrastruktur-Upgrades oder Reparaturen nach einem Brand entsprechend anpassen können. Die Arbeit mit Hochspannungssystemen ist ohnehin riskant genug. Sparen Sie sich den Ärger mit einem schleichenden PD-Problem, das auftritt, während Sie versuchen, sich von einem früheren Vorfall zu erholen.

Lassen Sie nicht zu, dass versteckte Entladungen den nächsten Brand auslösen

Auch nachdem die Flammen gelöscht sind und Sie Maßnahmen zur Reinigung und Reparatur des betroffenen Bereichs ergriffen haben, ist das Risiko noch nicht vollständig gebannt. Teilentladungen können im Inneren der Komponenten Ihrer Hochspannungsgeräte auftreten und eine unsichtbare Bedrohung darstellen, die Ihr System weiter beeinträchtigt.

Die Beauftragung eines forensischen Ingenieurteams wie unseres bei Dreiym Engineering verschafft Ihnen Sicherheit. Es stellt sicher, dass Ihr Versicherer zufrieden ist und gibt Ihrem Risikomanagementteam einen soliden Überblick darüber, was repariert werden muss, Pläne zur zukünftigen Verbesserung von Systemen und was derzeit überwacht werden muss. Einen Beratungstermin vereinbaren heute, und lassen Sie uns sicherstellen, dass Ihre Systeme sicher und effizient arbeiten.