Intégration de la détection de décharges partielles dans les équipements haute tension après exposition au feu

Traiter une scène d'incendie est une affaire délicate. Une approche méthodique est nécessaire pour s'assurer que toutes les preuves mènent à une cause ou à un risque sous-jacent. Ainsi, un cadre commercial ou industriel peut continuer à fonctionner sans le danger d'incidents d'incendie similaires à l'avenir. Les systèmes à haute tension sont particulièrement exposés en raison de la présence de chaleur, de suie, de produits chimiques, de corrosion et d'humidité.

Au fil du temps, de nombreux environnements industriels commencent à se dégrader. Les matériaux s'usent, l'usure joue un rôle et l'isolation commence à se fissurer. Ces éléments créent l'environnement idéal pour les décharges partielles (DP), qui peuvent entraîner un incendie. L'inspection de ces situations après un incendie nécessite un équipement spécialisé et une vaste expérience en ingénierie médico-légale. Voici quelques-unes des perspectives que nous avons acquises grâce à notre travail chez Dreiym Engineering.

Qu'est-ce qu'une décharge partielle et pourquoi est-ce important ?

La décharge partielle se produit lorsque l'isolation autour des équipements électriques à haute tension commence à se dégrader ou à se rompre. Au lieu d'un arc complet ou d'un court-circuit, la DP a tendance à être un peu plus insidieuse. Elle agit en arrière-plan, affectant silencieusement les matériaux isolants utilisés sur les équipements standard tels que les câbles, les transformateurs et les traversées.

On trouve les PD dans les vides, les fissures, les surfaces délaminées ou les interfaces avec des matériaux contaminés. Une fois que des charges électriques sont appliquées à de tels points faibles, des micro-arcs sont créés, accompagnés d'énergie acoustique, de lumière, d'ozone, d'échauffement localisé ou de rayonnement électromagnétique. Ces émissions sont précisément ce que nous recherchons à l'aide d'équipements professionnels et soigneusement calibrés.

Il est suggéré que 85% de haute tension les défaillances d'isolation sont causées par l'activité de décharges partielles. C'est pourquoi IEEE Std. 930 existe. C'est un prédicteur crucial que vous êtes dans danger électrique pannes et dommages potentiels dus à un incendie.

Le rôle du feu dans l'accélération du risque de maladie de Parkinson

Si la décharge partielle (DP) dégrade les matériaux isolants avec le temps, le feu prend cette période et l'accélère énormément. Même une brève exposition d'un matériau à une flamme ou à une chaleur intense peut affaiblir sa fiabilité et sa structure sous-jacente (surtout s'il est organique ou à base de polymère). Dans une situation post-incendie, vous recherchez des DP dues à :

• La dégradation thermique décompose les matériaux d'isolation, réduisant leur rigidité diélectrique.
• Absorption d'humidité due aux extincteurs et aux agents extincteurs utilisant de l'eau ou de la mousse.
• Des dépôts de fumée ou de suie peuvent agir comme des barrières semi-conductrices, augmentant le risque d'étincelle.
• Le stress mécanique survient lorsque les matériaux sont rapidement refroidis ou chauffés, et développent des fissures et une délamination.

Lorsque l'isolation dégradée ne peut plus maintenir la sécurité de la charge de tension d'origine, des décharges partielles (DP) commencent. Cela se produit souvent après la remise sous tension d'un système suite à un incendie. Par exemple, le papier d'isolation d'un transformateur, conçu pour un fonctionnement continu à 105 degrés Celsius, perdra la moitié de sa protection en plus de 15 minutes à des températures plus élevées.

Méthodes de détection de la décharge partielle après exposition au feu

La question devient alors : comment une équipe comme la nôtre chez Dreiym Engineering détecte-t-elle et indique-t-elle où une activité de PD se produit après un incendie ? Notre rôle est de nous appuyer sur des instruments scientifiques, des années d'expérience et des informations basées sur des données. Cela peut inclure :

• Détection par ultrasons : Utiliser des capteurs AE pour détecter les décharges de suivi de surface qui émettent des ondes sonores à haute fréquence (capteurs d'émission acoustique).
• Détection Ultra Haute Fréquence (UHF) : Détecter les impulsions électromagnétiques créées par l'activité de décharge partielle interne, surtout si vous utilisez des composants encapsulés ou des jeux de barres isolés sous gaz (GIS).
• Thermographie infrarouge : La thermographie infrarouge n'est pas une méthode de détection directe de défauts d'isolement, mais elle aide à identifier l'accumulation de chaleur localisée due à la perte d'énergie, susceptible d'entraîner une dégradation plus importante des matériaux isolants.
• Réflectométrie optique dans le domaine temporel (OTDR) : Nous utilisons l'OTDR pour localiser les défauts d'isolement dans les câbles d'alimentation. Ceci est fait en envoyant des impulsions puis en analysant les formes d'onde réfléchies correspondantes reçues.

Nous pouvons utiliser ces outils dans un environnement en ligne et hors ligne (sous tension ou hors tension). Ainsi, nous disposons de techniques d'investigation adaptées au risque pour la sécurité de notre équipe et des personnes “ sur le terrain ” après l'incendie.

Scénario du monde réel : Centre de données

Il est utile d'examiner la détection de décharges partielles à travers le prisme d'un scénario réel. Disons que vous exploitez un centre de données massif quelque part dans le Midwest. Un incendie s'est déclaré il y a quelques semaines dans une salle d'imprimantes voisine, causé par un employé qui fumait en cachette près d'une poubelle. Bien que les flammes aient été maîtrisées assez rapidement pour que l'incendie soit confiné à cette pièce, les dégâts causés par la fumée ont atteint votre espace serveur.

Lors d'une inspection visuelle standard par votre équipe de gestion des risques, seuls des dommages superficiels ont été détectés. Quelques murs avec de la peinture brûlée et quelques étiquettes fondues ou des sols nécessitant un nettoyage professionnel étaient tout ce qui était requis. Cependant, vous avez un directeur informatique qui a engagé une équipe d'ingénieurs légistes comme la nôtre, juste pour être sûr.

Grâce à une combinaison de nos outils et de notre expérience, cette équipe a effectué des tests de décharge partielle hors ligne et a découvert des décharges actives au sein de l'isolation de la barre omnibus du jeu de barres. Ces minuscules vides formés par les dommages causés par la fumée à haute température suffisent à provoquer des arcs partiels susceptibles d'entraîner des dommages encore plus importants dans les semaines à venir.

Désormais, votre centre de données dispose de plus d'informations pour agir. Vous pouvez remplacer toute section d'équipement compromise, en absorbant le coût fractionnel de la détection de PD au lieu d'engager des dépenses financières importantes dues à un incendie secondaire survenant si près de l'incident principal.

Prévenir les futurs risques de décharge partielle dans les systèmes haute tension

La détection de décharges partielles est nécessaire avant qu'une situation ne dégénère. C'est le sceau d'approbation post-incendie dont vous avez besoin pour être tranquille. Il existe d'autres mesures qu'une entreprise ou un site industriel peut prendre pour réduire davantage le risque de décharges partielles en dehors d'une visite d'une équipe d'experts, bien que celle-ci ne doive pas être remplacée :

• Prenez des mesures de décharges partielles de référence autour des équipements haute tension en fonctionnement normal. Cela établira une image avant des opérations de référence.
• Planifiez des audits électriques autour de votre isolation obsolète, vieillissante ou exposée à l'humidité afin d'avoir une meilleure idée de ce à quoi vous attendre à l'avenir.
• Installez une protection contre les surtensions, surtout si vous envisagez une conception électrique commerciale, pour assurer une protection de secours à vos systèmes d'isolation.
• Que vos gestionnaires des risques achètent des équipements thermiques et ultrasoniques pour surveiller les anomalies en temps réel.

Cette dernière suggestion est bonne, mais pourrait être mieux appliquée par une équipe d'experts, comme notre équipe d'ingénieurs électriciens. ingénieurs et médecine légale spécialistes chez Dreiym Engineering. Nous passons des décennies à travailler avec des résidences privées, des propriétés commerciales et des installations industrielles dans tout le Texas, l'Oklahoma, la Louisiane, le Nouveau-Mexique et le Colorado. Nous possédons les licences, l'expertise juridique et l'équipement nécessaires pour détecter les PD avant qu'elles ne s'aggravent.

Nos rapports détaillés vous fourniront les informations nécessaires pour ajuster les mises à niveau d'infrastructure ou les réparations après incendie en conséquence. Travailler avec des systèmes à haute tension est déjà assez risqué. Épargnez-vous les tracas d'un problème de décharge partielle silencieux qui survient alors que vous essayez de vous remettre d'un incident antérieur.

Ne laissez pas les décharges cachées déclencher le prochain incendie

Même une fois les flammes éteintes et que vous avez pris des mesures pour nettoyer et réparer la zone affectée, le risque n'a pas complètement disparu. Une décharge partielle peut se trouver à l'intérieur des composants de votre équipement haute tension, constituant une menace invisible qui dégrade davantage votre système.

Faire appel à une équipe d'ingénierie médico-légale comme la nôtre chez Dreiym Engineering vous apporte une tranquillité d'esprit. Cela garantit la satisfaction de votre compagnie d'assurance et donne à votre équipe de gestion des risques une vision claire de ce qu'il faut réparer, des plans d'amélioration des systèmes à l'avenir et de ce qu'il faut surveiller dès maintenant. Planifier une consultation aujourd'hui, et assurons-nous que vos systèmes sont sécurisés et fonctionnent efficacement.