Železniční tunely

Studie chování elektrických izolátorů pro nadzemní vedení v železničních tunelech při požáru

Výzkum vývoje a růstu požáru pomocí infračervených kamer v hořícím prostředí

Výzva

Požární zkoušky nadzemních vedení a izolátorů zahrnují přesné měření teplotních gradientů a teplotní roztažnosti navzdory hustému kouři, intenzivnímu teplu a nedostatku stanovených referenčních hodnot. Zajištění viditelnosti, přesnosti měření a spolehlivosti snímače během 40-50minutové expozice v extrémních podmínkách požáru představuje značnou praktickou výzvu.

Řešení

Infrakamery strategicky umístěné v různých vzdálenostech a výškách přesně monitorují rozložení teploty na nadzemním vedení a izolátorech v průběhu celého požárního scénáře. Doplňkové termočlánky a snímače tahové síly ověřují údaje o teplotě a zajišťují spolehlivé a přesné výsledky měření navzdory neočekávané tvorbě kouře a zvýšeným okolním teplotám.

Výhody

  • Nepřetržité a spolehlivé měření teploty navzdory hustému kouři, které umožňuje přesné vyhodnocení tepelné odolnosti.
  • Včasná identifikace míst poruch součástí zvyšuje preventivní bezpečnostní opatření.
  • Korelace dat v reálném čase s měřením mechanického namáhání zvyšuje celkovou spolehlivost testu.
  • Rychlé a přesné vyhodnocení integrity nadzemního vedení usnadňuje účinnou optimalizaci infrastruktury.
  • Jednotná správa dat zjednodušuje komplexní analýzu a urychluje zlepšení pro budoucí požární scénáře.

Potřebujete něco podobného?

Hodnocení tepelné odolnosti nadzemního vedení a izolátorů při požárních zkouškách

Vznikající požáry ve vlakové dopravě mohou představovat značné bezpečnostní riziko. Požární zkoušky se provádějí na zkušebních kolejích nebo v tunelech, aby se na takové scénáře lépe připravilo a zlepšila se infrastruktura. V jednom z těchto testů se například určuje odolnost trolejového vedení a izolátorů elektrického proudu vůči účinkům tepla. Cílem je otestovat, jak dlouho lze udržet napájení lokomotivy a vagónů (např. pro klimatizační a ventilační systémy). Tyto testy jsou klíčové pro zajištění bezpečnosti a spolehlivosti železničního provozu za extrémních podmínek.

Za tímto účelem se realistický model železničního vagónu zapálí hořící kapalinou. V různých bodech se zaznamenávají teploty trolejového vedení (hliník) a proudových izolátorů (silikon/keramika). Nejenže se provádějí bodová měření, ale také se určují teplotní gradienty součástí. Současně se zkoumá vliv tepla na roztažnost trolejového vedení, a tím i na tažnou sílu. Jedním z potenciálních problémů by mohl být kouř generovaný hořící kapalinou, který by mohl výrazně zhoršit viditelnost a měření teploty. Měřicí přístroje a infračervené kamery musí být chráněny a odpovídajícím způsobem kalibrovány, aby poskytovaly přesná data.

Cílové teploty na trolejovém vedení a proudových izolátorech je často nutné specifikovat, což představuje další výzvy při plánování a provádění zkoušky. V některých testovacích scénářích neexistují žádné referenční hodnoty ani předchozí požární zkoušky, takže se tyto zkoušky provádějí poprvé s různými měřicími systémy. Maximální okolní teplota měřicích systémů v příkladném testu je 40 °C až 50 °C. Celá požární zkouška je navržena tak, aby trvala 40 až 50 minut. Výsledky této zkoušky budou rozhodující pro budoucí bezpečnostní opatření a pro to, jaké technické specifikace je třeba vyvinout pro použití trolejového vedení a proudových izolátorů v tunelech.

Infračervené kamery Optris udržují provoz i v podmínkách požáru

Aby byly splněny všechny požadavky v testovacím vzorku, byly instalovány kamery PI 640i s objektivem 33 x 25° a PI 1M s objektivem 41 x 25°. Kamera PI 1M byla instalována ve vzdálenosti cca 10 m ve výšce 60 cm a kamera Pi 640i ve vzdálenosti cca 15 m ve výšce 3,5 m.

Distributor Schotec AG navíc na model požáru nainstaloval různé termočlánky a senzory tahové síly, aby porovnal všechny naměřené hodnoty a ověřil jejich věrohodnost. Všechny senzory a infračervené kamery byly zaznamenány pomocí DeWeSoft a zdokumentovány s časovým razítkem. To bylo možné díky pluginu DeWeSoft pro software Optris PIX Connect , který se snadno instalovatelně montoval. Tento test ukázal neočekávaný vývoj kouře a zvýšenou okolní teplotu. Během 15 minut se v tunelu objevily tyto dva faktory, které způsobily roztavení trolejového vedení a proudových izolátorů. Testovací tunel musel být evakuován. Hasičský sbor, který byl již na místě, poté požár uhasil.

Přístroj PI 640i, který byl stále neporušený a požár přežil, přesně zaznamenával všechny teploty, které se vyskytly ve viditelné oblasti po celou dobu (včetně hašení požáru). Tyto teploty se pohybovaly mezi pokojovou teplotou na začátku a téměř 900 °C krátce před uhašením požáru.

Vynikající výkon v extrémních podmínkách a snadná integrace dat pomocí pluginu DeWeSoft

PI 640i nabízí vynikající poměr ceny a výkonu a vyznačuje se vysokým rozlišením v infračerveném rozsahu 8–14 µm. Tato specifická vlnová délka umožnila přesná měření i v neočekávaně hustém kouři, což umožnilo nepřetržitý záznam teploty dokumentovaný spolu s dalšími daty ze senzorů pomocí pluginu DeWeSoft.

Čtyři vyměnitelné objektivy nabízejí přizpůsobivost pro budoucí experimenty a umožňují snímání na velké vzdálenosti i detailní záběry zblízka s širokoúhlým objektivem. Pro všechny objektivy je k dispozici vodní chlazení s nástavcem pro čištění vzduchem, což umožňuje infračervené kameře provoz při okolních teplotách až 315 °C. Integrovaná jednotka pro čištění vzduchem zabraňuje kondenzaci a účinně odstraňuje nečistoty z objektivu kamery.

S tepelnou citlivostí pouhých 40 mK je PI 640i také velmi výhodný pro budoucí testy současných izolantů při mnohem nižších teplotách (plánováno až do 100 °C), protože dokáže přesně zobrazit teplotní gradienty na izolantu.

Bezproblémová integrace se softwarem DeWeSoft umožňuje kombinaci různých měřicích systémů na jedné platformě, což usnadňuje komplexní a efektivní sběr dat pro budoucí testy.

Potřebujete něco podobného?

Výběr z nabídky měřicích přístrojů...

Máte zájem o něco podobného? Zajímá Vás cena?

Zašlete nám kontakt, ozveme se Vám. Případně jsme k zastižení zde:

tm@trinstruments.cz

+420 541 633 670

Kontakt

TR instruments spol. s r.o.

      Looking for reseller ?

Are you looking for
a sales partner?

More info