Circuit integritet - Circuit integrity

Brandsikring af kredsløbsintegritet af kabelbakker i Lingen / Ems, Tyskland ved hjælp af calciumsilikatpladesystem , der er kvalificeret til DIN 4102.

Brandsikring af kabelbakker ved integritet af kredsløb.

I stedet for beklædning: Brandsikre kabler: MICC-kabel med PVC-kappe. Leder CSA er 1,5 mm²; samlet diameter er 7,2 mm

MI-kabler fastgjort i samledåse, der ikke er brandsikret . Kredsløbet er OK, indtil det når kassen. Hvis kassen udsættes for brand, bliver alle kredsløb, der er tilsluttet den, ude af drift. Selvom det elektriske rum, der indeholder kassen, har en brandmodstandsklasse , er dette et svagt punkt, fordi der kan bryde ud i elektriske rum.

Brandtest i Sverige , der viser hurtig brand spredt gennem afbrænding af kabeljakker fra en kabelbakke til en anden.

Vellykket kredsløbsintegritetstest pr. USNRC GL86-10 Supp. 1 i gang.

Vellykket slange stream test efter brand test pr USNRC GL86-10 Supp. 1.

Kredsløbets integritet henviser til funktionsevnen for elektriske kredsløb under en brand . Det er en form for brandmodstandsklassificering . Kredsløbets integritet opnås via passive brandbeskyttelsesmidler , som er underlagt streng notering og godkendelsesbrug og overholdelse .

Brandsikring

Tilvejebringelse af brandsikring af kabler, kabelbakker eller elektriske ledninger er beregnet til at holde kablerne i drift under en bestemt brandeksponering og -tid. Dette kan gøres på to forskellige måder:

Kabelbelægning betragtes generelt som et brandhæmmende middel , hvilket sænker spredningen af flamme og dannelse af røg langs den brændbare kabelkappe. Nogle kabelbelægningssystemer er i stand til at opnå et mål for kredsløbsintegritet, som demonstreres og kvantificeres gennem certificeringsliste og notering og godkendelsesbrug og overholdelse .
Der kan leveres et kabinet til den komplette kabelbakke / stige.
I alle tilfælde skal den installerede konfiguration opfylde certificeringen og listen over det testede system. Alternativt kan kabler, der alene opnår brandmodstandsklasser, anvendes, såsom mineralisoleret kobberbeklædt kabel eller MI-kabel. Glimmerisolerede kabler har også vist et mål for kredsløbsintegritet for små kabler.
Til petrokemisk industri er kabelskuffeindkapslinger mere egnede, da kablernes svigtstemperatur er meget lav omkring 121 ° C, og mere end kabelbakke kan miste strukturel stabilitet og integritet, da brandets natur er carbonhydrid 1093 ° C.

Test og certificering

For civil bygningsindustri i Canada køres test i overensstemmelse med ULC-S101, som krævet af den lokale bygningskodeks . Desværre er S101 dårligt rustet til realistisk at håndtere kredsløbsintegritet, især for kabinetter. Til kredsløbsintegritetskabler bruger man simpelthen en test i fuld skala på vægpanelet, løkker kablerne gennem ilden, aktiverer kablerne og kvantificerer kablernes nuværende bæreevne under branden.

Der er to måder at opnå kredsløbsintegritet på. Man kan enten vælge mineralisolerede eller på anden måde brandsikre (testet til dette formål) kabler, eller man kan bruge et kabinet, der blev testet til dette formål. Det er her "bedstefarvede" systemer stadig finder accept i visse dele i Nordamerika. Et godt eksempel på dette er Canada , hvor koden angiver, at 2 "af betondækning over eller omkring elektriske kredsløb er tilstrækkelig til at opnå en ukvalificeret varighed af kredsløbsintegritet. Ingen testdokumentation findes for at kvalificere denne foranstaltning, ifølge Institute for Research in Konstruktion, en del af National Research Council of Canada . 2 "af beton, uanset lederkonfiguration, procentfyldning osv. Er naturligvis et dømmekald.

Iboende brandmodstandskabler kan testes til UL 2196, Tests for Fire Resistive Cables , hvorimod kabinetter til kabler, der ikke i sig selv er brandmodstandsdygtige, kan testes til UL 1724 eller USNRC Generic Letter 86-10, Supplement 1 i Nordamerika, eller BS476 i Det Forenede Kongerige eller DIN4102 i Tyskland .

For petrokemiske industrier, Offshore / Onshore , kaldes API 2218-standarder retningslinjerne for brandsikring. API 2218 adresserer sagen om kulbrintebrand i modsætning til cellulosebrandkurve anvendt i DIN 4102 og BS 476 del 20 teststandarder for bygninger.

API 2218 'Fire Proofing Practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants' referencer ASTM E1725-95 og UL 2196 testmetode til brandtest og kræver, at systemet vurderes til mindst 15 minutter op til 30 min. Brandtesten skal udføres ved hjælp af en hurtig stigning i kulbrintetemperatur / tidskurve som ASTM 1529 eller UL 1709 (begge betragtes som funktionelt ækvivalente). ASTM E1529-kurven er lidt højere i temperatur end UL 1709 og angiver en varmestrøm taget fra målinger af kulbrintepoolbrande. Testmetoden ASTM E1725-95 har strenge krav til ydeevne for kabelisolebrandisoleringssystemer i modsætning til kravet om kredsløbsintegritet vurderet i BS 476 del 20 og DIN 4102, såsom testen køres ved positivt tryk, termoelementer er fastgjort i bakken, testen er beregnet til at blive kørt tom for kabler (i værste fald), hvilket giver godkendelse til 0% til 100% kabel belastning og svigt bestemmes, når et termoelement 'sæt' når en gennemsnitlig temperaturstigning på 250 ° F (121 ° C), eller ethvert enkelt termoelement når 325 ° F (163 ° C).

Produkter, der ikke testes, skal også certificeres af tredjepartscertificeringsorganer (FM / UL), da testrapporter måske eller måske ikke er repræsentative for faktiske standarder, medmindre andet er certificeret. Certificering sikrer også kvalitetssikring som produktproducent som revideret regelmæssigt.

Vurdering af ydeevnen for kabelisolationssystemer ved hjælp af kabelbakkens temperatur versus kredsløbets integritet

ASTM E1725 bruger kabelbakkens temperatur som fejlkriterium, fordi kredsløbets integritet har vist sig at være upålidelig som en indikator for svigt i et kabel til kulbrintebrande.Dette er resultatet af forskning, der viste, at kabler, der menes at være af samme sammensætning og vurdering, havde forskellige funktionelle svigtstemperaturer. Dette betyder, at kredsløbsintegritetsfejl ikke kan antages at forekomme pålideligt på samme tidspunkt i en brand. Derfor er det mere pålideligt at etablere en maksimal temperatur ud over hvilken ethvert kabel kan anses for at være i fare for svigt. Brug af kabeltemperatur som svigtkriteriet sikrer, at den maksimale temperatur, hvor et kabels funktionalitet kan antages at opretholdes, ikke overskrides, selvom kredsløbets integritet kan opretholdes af det prøvekabel, der blev brugt i brandtesten. Desuden tillader måling af bakke snarere end kabeltemperatur med en tom bakke, at enhver kabelfyldning kan anvendes i praksis.

Det er vigtigt, at kabelbakken testes for strukturel stabilitet, som ofte viser sig at svigte før kredsløbets integritet i tilfælde af kulbrinte. Derfor sikrer kabelskabe, at kabelbakke testes sammen med kabler og anbefales som en bedre mulighed.

Det mekaniske kanalpræcedens

Den anden grandfathered tilgang er drywall shaftwall systemer. Gipsvægs skaktvægge blev testet som en flad væg, ingen hjørner, ingen sving. Denne fremgangsmåde er stort set blevet negeret til brug omkring kanalarbejde (dvs. tryk- og fedtkanaler, der kræves for at have en brandmodstandsklassificering) siden vedtagelsen af den mere passende ISO6944 testregime af ULC såvel som Underwriters Laboratories , hvorved en kanal er ophængt i en fuldskala gulvplade, og kabinettet er bygget omkring kanalen (eller en iboende brandbestandig kanal testes ligeledes uden en kabinet, da den allerede indeholder et isoleringslag) for en mere realistisk 3D-konfiguration og eksponering. Gipsvægs skaktvægssystemer blev fuldt ud bedt for denne applikation og ophørte med at være juridisk repræsentative for due diligence i det øjeblik, et ordentligt og bevidst testet system med bona fide-lister blev tilgængeligt. Det samme gælder for kredsløbsintegritetsskabe.

Til det mekaniske kanalarbejde fik en canadisk iværksætter ISO6944 bestået af ULC Standards Council og udførte derefter test. Dette gjorde alle bedstefarvede systemer juridisk uforsvarlige.

Dette har endnu ikke fundet sted i Canada for kredsløbsintegritet, men det har længe været almindeligt byggearbejde i Europa og også i USA gennem arbejde udført af UL og andre laboratorier. Da UL er akkrediteret af Canadas Standards Council i Canada, og dets lister betragtes som offentlige optegnelser overalt i Nordamerika inklusive Canada, anbefales det ikke at bruge bedstefarvede systemer til kredsløbsintegritet overalt.

Det er vigtigt, at skaktvægssystemer i gipsvæg kun er blevet kvalificeret som lige vægge i panelovne, ikke 3D-kabinetter med hjørner.

Nuværende testmetoder

Tyskland har standardiseret denne form for test via DIN4102 del 12, dateret januar 1991, brandadfærd for byggematerialer og elementer, brandmodstand af elektriske kabelsystemer, krav og test. Del 12 omfatter både kabinetter til kabler og buskanaler samt iboende brandmodstandsdygtige kabler såsom mineralisolerede kabler. Kapslinger til kanalarbejde såvel som ledninger er en regelmæssig del af passiv brandbeskyttelse der. Det er heller ikke nær så dyrt som kvalificerede nordamerikanske metoder. Typisk er letvægts mineralske plader anvendes, såsom calciumsilicat og natriumsilicat bundet vermiculit .

Den nordamerikanske state of the art er UL1724 Standard for test af termiske barrieresystemer til elektriske systemkomponenter såvel som dens fætter, UL2196 Standard for tests af brandmodstandskabler. UL1724 havde sin oprindelse med USNRC Generic Letter 86-10 Supplement 1, udstedt af Nuclear Regulatory Commission . "Supplement 1" skulle tage fat på erfaringer fra den vidt omtalte Thermo-lag 330-1-skandale efter afsløringer af whistleblower Gerald W. Brown , hvilket resulterede i kongreshøringer og en stor mængde afhjælpende arbejde.

Supplement 1 er en særlig vanskelig og dyr test at bestå. Ingen test udføres i noget mindre end en fuldskala brandtest, der løber let i 6-figuromkostninger pr. Forbrænding ganget med alle de applikationer, man ønsker at teste. For at bestå skal man teste den mindste såvel som den største applikation (12 "og 36" kabelbakke, 1/2 "og 6" ledning). Følgelig er de godkendte materialer dyre, da producenterne skal få et afkast på den store testinvestering.

I konceptet er det nemt at udtænke systemer, der skal bestå testen. Så langt tilbage som i 1970'erne var det tydeligt, at når man bruger nok isolering med høj temperatur, såsom keramisk fiber, er man sikker på en vurdering. Dette kommer dog til prisen for betydelig nedsat ampacitet. Konceptet om, at mere brandsikring er bedre, blev også besejret af branchetest af Thermo-lag 330-1 (som ikke er en fiberisolering). Uanset hvad der blev gjort med dette materiale (brugt til brandsikringsformål over elektriske kredsløb i fuldskala brandprøvning) af forskellige ejere af atomkraftværker (USNRC-licenshavere), der sponsorerede omfattende test, hvor mere af det gamle Thermo-lag blev påført de ældre substrat, blev der ikke opnået tilfredsstillende resultater. For at licenshavere kunne overholde kravene, blev andre metoder, udskiftninger, overlays og MI-kabel brugt til at løse problemet. Da forløberen for denne test var USNRC, og den kommercielle version af den (UL1724) har gennemgået forskellige revisioner, er UL-systemerne, der er anført i UL-byggematerialekataloget, ikke nødvendigvis kvalificeret til den nyeste USNRC-kompatible eller den nyeste UL-version . Men det betyder ikke, at de ældre lister simpelthen kasseres, eller at producenterne udførte alle nye tests. Derfor skal brugerne nøje gennemgå de versioner af testene, der anses for acceptable i en slutbrugerfacilitet.

Ampacitet nedsat

Ampacitetsreduktion henviser til reduktionen af et kabels evne til at lede elektricitet. Det kan testes ved hjælp af IEEE 848 standardprocedure til bestemmelse af amplifikation af brandbeskyttede kabler . Jo mere man isolerer en leder, jo mindre strøm kan den lede uden skader fra overophedning. Resultatet af testen, der er henvist til heri, kvantificeres i procent. Hvis et kabel nedsættes med 30%, kan det bruges til kun at lede 70% så meget strøm, og derfor er der ofte behov for kabel med større tværsnitsareal for at lede en given mængde strøm. Brug af opsvulmende "vinduer", som lukkes i tilfælde af brand, kan reducere eller ophæve effekten af nedsat ampacitet, med forbehold for brug og overholdelse af liste og godkendelse .

Anvendelser af kredsløbsintegritet

Normalt køres små kabler af kabler individuelt med kabler, der er brandbestandige alene. Større bundter og bakker fulde af ledninger kan være billigere at klæde eller indpakke udvendigt. Betonovertrækningsmetoden bruges oftest i canadisk konstruktion, da koden og den almindelige praksis tillader dette, på trods af manglen på testdata, der giver den krævede " carte blanche " for alle kabler og ubestemt vurdering.

Overvejelser om beklædning og indpakning

Den ekstra vægt af omviklingssystemerne skal medtages i statiske og seismiske beregninger. Brandsikring af hængesystemet skal også overvejes. Regelmæssig vedligeholdelse skal overvejes, da beklædning og indpakning ikke er bærende og kan blive beskadiget under normale bygnings- eller anlægsdrift. Ampacitetsreduktion kan mindskes ved brug af specialdesignede, opsvulmende eller mekanisk / elektronisk aktiverede "vinduer", der tillader varmluftning. Som alt andet inden for passiv brandbeskyttelse er alle sådanne metoder underlagt streng notering og godkendelsesbrug og overholdelse .

Overvejelser om terminaler og forbindelsesbokse

Termineringspunkter og samledåser, med andre ord hele kredsløbet, skal være fuldstændig beskyttet. Ofte udelukkes afslutningspunkter, hvilket giver et svagt led. Derfor er der behov for nogle kabinetter, der skal bruges sammen med MI-kabler. Man kan køre MI-kabel ind i en kasse i et elektrisk rum. Men bare fordi dette rum kan være et "servicelokale" og kan være udsat for ruminddeling (brandbeskyttelse) , betyder det ikke, at man ikke længere kræver en nominel kasse eller vikle sig rundt i stikkontakten eller samledåsen, hvor ledningerne afsluttes fordi boksen kan være deaktiveret som følge af en brand i rummet. Sandsynligheden for elektriske brande er en stærk motiverende faktor for rummetalisering til at begynde med. Kablet kan således fungere, men kredsløbet som helhed kan blive besejret, fordi samledåsen ikke ville være beskyttet. Sådanne undladelser er ikke helt ualmindelige i marken.

For petrokemiske industrier kræver koblingsboksen eller kabelafslutningerne, at koblingsboksen klassificeres som den samme eller højere end kabelbakkens. Derfor er kabinen beskyttet med det lignende kapslingssystem, der anvendes i kabelbakkeindpakning, da målet er at holde temperaturen på de elektriske komponenter under en kritisk temperaturgrænse for at kunne betjenes.

Languages

In other projects