ELEKTRİK MALZEMELERİNDE ARANAN KARAKTERİSTİKLERİN
SAPTANMASINDA UYGULANAN TESTLER VE MODELLERİ
Dr. Doğan Haktanır (BA, BEng, MSc, PhD.)
(MInst.D, MASHRAE, MCEE, MIEEE)
e-posta: [email protected]
İngiltere’nin yetkili kuruluşu olan BSI’un resmi yayını
“Test Talk”daki yazılar verilebilir[2]. Bu yayında
tehlike arzedebilen sahte, kalitesiz ve tehlikeli elektriksel malların piyasaya sürülmesinin ciddi boyutlara
eriştiği iddia edilmekte ve şekil 1’de belirtilen prizlerin durumu örnek olarak verilmektedir.
ÖZETÇE
İngiltere’de mevcut standartlara uymadan iş
yapanlara verilen “cowboy” ismi yavaş yavaş dünya
dillerine de ulaşmış ve bu tür iş yapanlar bu isimle
çağrılmaya başlanmıştır.
Son zamanlarda KKTC’de mevcut standartlara
uymayan kalitesiz ve tehlikeli malzeme üretenlerle
elektrik malzemesi ithal edenlere karşı başlatılan
mücadele bazı çevrelerde tepki görmeye başlamış ve
elektrik malzemelerinin testlerini yapanlar çeşitli
ithamlarla karşı karşıya kalmışlardır.
Bu yazı Hükümetimizin kabul ettiği ve Odamızın
desteklediği kurallar tahtında elektrik malzemelerini
ele almakta, ortaklaşa kabul edilen kuralları
incelemekte ve yerel yapılan testler üzerinde görüş
beyan etmektedir
1. GİRİŞ
Şekil 1. Yukarıdaki görülen prizler BSI’un resmi
yayınlarında ele alınmış ve kurallara uymayan yanları
teşhir edilmiştir. Yukarıda teşhir edilen bu resimde kordonu
emniyete alan köprü levhasının sol taraftaki prizin güvenilir
olduğu ancak sağ taraftaki prizde istenen emniyetin
sağlanamadığı iddia edilmekte ve bu gibi prizlere imalat ve
ithalat belgesi verilmemesine rağmen piyasada sık sık
rastlanmakta olduğu iddia edilmektedir.
Günden güne ilerleyen teknolojinin getirdiği
enerji tehlikelerini önlemek için imalatçıların ürettikleri malzemeleri güvenirlilik kontrollarından geçirmeleri ve bu güvenirliliği tevsik edecek belgeleri vermeleri yasalarla zorunlu kılınmıştır. Bundan başka imalatçılar hem çevre kirliliğini hem de çalışanın emniyeti ile çalışma koşullarını kanun nazarında korumak
zorundadırlar. Bütün bu ek işlemler piyasaya sürülen
ürünün maliyetini artırmakta ve bu kurallara riayet
eden kuruluşların kar paylarını önemli ölçüde
azaltmaktadır. Bu nedenle öyle kuruluşlar vardır ki
bunlara riayet etmemekte, kalitesiz olması bir yana,
ciddi tehlike arz eden, karı yüksek fiyatı ucuz olan bu
malzemeleri çıkarları uğruna piyasaya sürmektedirler.
Piyasaya sürülen bu malzemeler, kullanımlarında
insan yaşamını da beraberlerinde götürebilecek
aşamadadırlar. Bu kurallara uymadan ve halkın
sağlığını düşünmeden piyasaya arzedilen bu
malzemeler fiyatlarının çok ucuz olması açısından o
kadar rağbet görmüştür ki, müşteri bulmakta zorluk
çekmemiştir. Bunun sonucu olarak da elektriksel kazalar artmıştır. Tabii ki bu oranda halkın şikayetleri de
artmıştır. Mevcut hükümet, odamızın girişimiyle
gerekli tertibatı almak zorunluluğunu duymuş ve bu
hususu bertaraf etmek için geçici de olsa bazı tedbirler
almıştır. Şunu da belirtmek gerekir ki bu tür üretimler
sadece Adamız’da veya Türkiye’de değil, diğer
ülkelerde de başını alıp yürümüştür[1]. Buna örnek
Kuzey Kıbrıs’ta da kalite açısından buna muadil
kalitesiz, taklit ve tehlikeli elektrik malzemelerinin
piyasaya sürülmesi gemi azıya almış ve bu alanda
kontrolsuz kalan piyasa sağ duyudan yoksun hatırı
sayılır oranda ithalatçıların işgaline uğramıştır. Doğal
olarak elektriksel tehlikelerden mutazarrır olan
vatandaşlarımızla, bu kurallara uymakla satışları
etkilenen dürüst ithalatçılarımız gerek Odamız
nezdinde gerekse Ticaret Dairesi nezdinde haklı
şikayetlerini dile getirmiş ve getirmektedirler. Ancak
bu iki kuruluşun gayretiyle ve bu görevi gönüllü
olarak üstlenen mühendislerimizin özverisiyle ve yine
ellerindeki teknik olanaklara dayalı olarak, ithal edilen
kaliteli ve kullanılmaya elverişli malzemelerle,
tehlikeli ve kullanılmaya elverişsiz kalitesiz malzemeleri birbirinden ayırmak ve bu melzemelere izin
belgesi vermek için kullandıkları yöntemler haklı veya
haksız çeşitli tenkidlere yol açmıştır. Genel olarak
malzemelerin kontrolu için kullanılan metodlardan
biri ateşe maruz bırakılarak emniyet ve kalite kontrolu
yapılması öngörülen deneydir. Ancak KKTC’de
7
yeterli düzeyde istenen testleri bir yana, bu tür kalite
testi yapacak bir laboratuvar bulunmamaktadır. Ithal
edilen malların ateşe karşı olan reaksiyonları ve
çevreye yayacakları zehirli gazlarla, yangının
sürekliliğini artırıp artırmadıklarını belirlenmek
amacıyle yapılan testlerde, salt süreklilik yönünü
saptamak
amacıyle
çakmak
kullanılmaktadır.
Uluslararası kurallar uyarınca, halkın sağlığı açısından
istenen testlerden sadece bir tanesinden geçmeyen
malzemeler
kullanıma
sevkedilmesine
izin
verilmemektedir. KKTC’de çakmak kullanarak
yapılması mümkün olan bu deney ise bazı çevreler
tarafından kabul edilmemekte şikayetlere neden
olmaktadır. Hükümetimiz İngiliz hükümetinin
yetkilendirdiği British Standarts Institute’un ortaya
koyduğu “Code of Practice”’de belirtilen test
prosedürlerini eskiden beri benimsemiş bulunmaktadır. Bugün Avrupa ülkeleri de bu standartların
çoğunu kabullenmiş ve Avrupa Birliği ortak standartları olarak uygulamaya koymuştur[3,4]. Avrupa
Birliğinin bu standartlar tahtında uygunluk sağlamakla gerekli olan deneylerinde takip edilen
yöntemlerin salt bu bölümüne bir göz atalım ve
mühendislerimizin bu yönde uyguladıkları ‘çakmak’
yöntemiyle yaptıkları testle karşılaştırarak onların
usulsüzlüğüne teşmil ettirilen iddiaların geçerlilik
derecesi hakkında kendimiz karar verelim.
yüksek sınırlar içerisindeki derecelendirilmeleri de ele
alınmaktadır.
KKTC’de
kalite
uygunluk
belirlemesini
yapabilecek bir laboratuvar ve bu görevi yapabilecek
bir kuruluş mevcut olmamasından ötürü, geçici olarak
Ticaret Dairesi, Kıbrıs Türk Elektrik Mühendisleri
Odası, Kıbtek, Kıbrıs Türk Ticaret Odası ve
Tüketiciler Derneğinden oluşan bir kurul üstlenmiştir.
KKTC’ye ithal edilen elektriksel malzemelerin kalite
testlerini yapmak için Kıbtek’in onayı ile anılan
kuruluşun araçları kullanılmaktadır. Bundan amaç bu
malzemeleri kullanan halka olabilecek kazaları
mümkün mertebe asgariye indirmek, piyasaya sürülen
ve tehlike arzeden malları ithal noktasında engellemektir. Dolayısıyle ithal izninin verilebilmesi için
elektrik malzemeleri kapsamına giren ithal malları
kalite ile güvenirlilik testinden geçtiğine dair belgelenmesi gerekmektedir. KKTC’de elektrik malzemelerinin ateşle ilgili olan test bölümünde çakmak
kullanılmaktadır. Bundan sonraki bölümümüz bu
hususla ilgili Avrupa’da kullanılan yöntemleri ele
almaktadır.
3. ÖNGÖRÜLEN TESTLER VE
BELGELENDİRME
İngiliz Standardları Enstitüsü’nün kablolarda aranan evsafı saptamak için öngörülen testler ve bu
testleri yapmaları uygun görülen merkezler şu şekilde
açıklanmıştır:
2. KONU EDİLEN TESTİN AMACI
Piyasadaki elektriksel malzemelerin anlatımında
kullanılan ve özellikle ‘beyaz eşyalar’ın, mevcut
kurallar tahtında satışa sevkedilmeden önce, ateşe
karşı olan dirençleri, ateşe olan tepkimeleri, ateşten
nasıl korundukları, alevlerin yok olması halinde
yanmayı ne derece sürdürdükleri v.b., gibi bir seri
kalite kontrolundan geçmesi gerekmektedir. Malzemelerle ilgili olarak yapılan testlerin en az %40’ı
ateşle ilgilidir[5]. Bu gerekliliğin sağlanması için
Avrupa standarlar komisyonu sadece yangınla olan
bölümü için FIPEC denen bir kurul oluşturmuştur. Bu
kurulun görevi piyasaya sürülen elektrik malzemeleriyle kabloların malzeme kalite ve emniyetini
belirleyecek standartları düzenlemesi, ortaya koymasıdır. Yapılan gerekli inceleme ve çalışmalardan sonra
bu kurul “FIPEC Raporu” diye isimlendirilen bir rapor
hazırlamıştır[5].
Raporun genel görüşe açılması üzerine yeni
görüşler ortaya atıldı[6,7,8]. Bu görüşlerden sonra
malzeme kalite kontrolu için yapılması elzem olan
deneyler Institute of European Commission’ın IEC
60332.3 numaralı yönergesinde belirlendi[9].
Bu yönergede yer alan yöntemler son derece
tekrarlanabilen orijinali aratmayan yöntemleri kapsamaktadır. Yöntemlerde belirtilen deneyler kabloların
gerek yanıcı özelliklerinin gerekse çevreye gaz yayma
karakteristiklerinin sınıflandırılmasında temel unsurları oluştururlar. Deney yöntemleri testleri yapılan
elektriksel malzemenin “testi geçti veya testi geçmedi” şeklinde bir sonuçtan ziyade en düşük veya en
Ürün :
Elektrik kabloları
Teknik özellikler: Kablo test amaçları için kurulan
laboratuvarlar 100’ü aşkın standartlarda
belirtilen testleri yapabilirler. Bu standartlar
İngiliz, Avrupa ve Uluslararası Standarlar
Kurulu tarafından bu amaçla yayınlanmış
olan standartlardır.
Tipik kablolar: Enerji dağıtımını sağlayan zırhlı ve PVC
yalıtık kablolar;
Yoğun olmayan duman yayan ancak
aşındırıcı gaz çıkaran kablolar;
Madensel yalıtık kablolar;
Işın taşıyan lif kabloları;
Esnek kordon ve kablolar;
Nakil araçlarında kullanılan kablolar v.b.
Tipik testler ve
Gereksinimleri: Oksijene dayalı hızlandırılmış yaşlandırma
metodu ile kalite kaybını ölçme testi;
Yalıtkan maddenin ortak sığa boyutu
saptama testi;
Yalıtkan maddenin direnç ve bakır
içeriğine karşı uyarlılık testi;
Kablonun gerilme dayanımındaki uzanım
ve esneklik derecesi;
Sıcak basınç altındaki aşınma direncini
saptama testi;
Ateş altındaki parlama testi, sürekliliği ve
çıkaracağı duman derecesi;
Asitli gazlara karşı olan direnç dereceleri.
8
Belgelendirme: Yukarıdaki testleri sağlayan kurumlar,
elektrik malzemelerini üreten mercilere
“Accreditation” diye isimlendirilen belgeler
verirler.
5.1 Yangına maruz kalan bina ve malzemelerin
analizi
Yangına maruz kalan yapı ve malzemelerin ısı
dayanıklılığını saptamak için TASEF diye isimlendirilen bir bilgisayar programına dayalı bir model
geliştirilmiştir. Bu model hem bu tür yapıtların
uğradığı yapısal değişikliğin saptamasında hem de
eğitim amaçlı araştırma merkezlerinde kullanılmaktadır. Model test verilerine dayalı olarak malzemelerin geçirebileceği aşamaları önceden belirleyebilmekte test sınırları dışında kalan evereleri de
tahmin edebilmektedir.
Maddelerdeki ısı dağılımı sınırlı öğe ortamına
dayalı sayısal bir düzen içerisinde elde edebilmekte ve
materiyellerin kendi özelliğinden dolayı düzgün
doğrusal kurala uymayan sınır koşullarını da hesaba
katabilmektedir. Model, az önce belirtilenlerin
yanında çift boyutlu ve simetri ekseninde bir veya
daha fazla materyellerle aralarında kalan boşlukları da
analize edebilmektedir.
Bu metod uluslararası düzeye erişmiş olup birçok
ülkelerde danışman muhendislerle tasarımcılar ve
araştırma merkezleri tarafından kullanılmaktadır[11].
4. TEST MODELLERİ
Herhangi bir yangında elektriksel malzemelerin
ateş almaları halinde, konu edilen malzemelerde, en
azından insan sağlığına zararlı kimyasal gazları
çevreye yayma-maları, maruz kaldıkları alevin
çekilmesi halinde yanmaya devam etmemeleri şartı
aranır. Bunu sağlamak için de konu edilen malzemeler
madde 3’te belirtilen testlerle birlikte yangın alevi
testinden geçirilirler. Ancak istenen ebatta bir yangın
ortamı hazırlamak ne mümkündür ne de uygundur. Bu
nedenle yangın ortamının yerini alacak çeşitli
modeller geliştirildi. Bundan sonraki şekiller (2 – 15)
bu modellerden bazılarını ve kullandıkları metodları
yansıtmaktadır. Bu modellerle yapılan testleri geçen
melzemeler, belge alma maddelerinden salt birini
yerine getirmiş olurlar. Tüm testleri sağlayan
malzemelere akreditasyon belgesi verilmektedir.
Akreditasyon belgesine hak kazanan malzemeler
akreditasyon testini yapan kuruluşun amblemini
taşıyabilirler. Herhangi bir testten geçmeyen
malzemeler akreditasyon belgesi alamazlar.
5.2 Modelin Özellikleri
Model, yangın şartları ile yangında ateşe maruz
kalan malzeme topluluğunun özellikle aşağıdaki
nitekliklerini kapsamına almaktadır:
a) Yangın sınırları kolayca tanımlanabilmektedir;
b) Isı yayım ve ışınım yoluyle yüzeylerde husule
gelen karşılıklı ısı alış-verişi ile boşluk çemberlerinde oluşan ısısal nitelikler kolaylıkla hesaplanabilmektedir;
c) Maddelerin su buharlaşmasına dayalı olarak
oluşturdukları gizli ısının tahlili yapılabilmektedir;
d) Sorunların saptanmasında kısa bir uygulama
safhasında ölçümlenebilen bir tasarım geliştirilmesine cevaz verdiği gibi daha geniş çaptaki
sorunlar da ele alınabilmektedir;
e) Borular içerisindeki sıvıların ısısı da hesaplanabilmektedir[12,13,14,15].
5. TASEF MODELİ
Uluslararası Standarlar Komisyonu tarafından
malzemlerin ateşe karşı olan duyarlılıklarını saptamak
amacıyle geliştirilen bilgisayara dayalı bir modeldir[10].
Model herhangi bir binada yangın çıkması
halinde malzemelerin geçireceği evreleri incelemekte,
bu hususta tahminler yürütmektedir. Yapılan incelemelerde bu tahminler gerçek bir yangında meydana
gelebilecek sorun ve bozunumlar kolaylıkla bulunabilmekte, geçirilen veya geçirebilecek aşamalar da
saptanabilmektedir.
Model geniş kapsamlı analiz modelleri de
uygulayabilmektedir. Şekil 2 bu modelin bir uygulamasını yansıtmaktadır.
5.3 Modelin algılama yetenekleri
Modelin algılama yetenekleri geniş kapsamlı olup
algılama karakteristikleri test altındaki materyele göre
programlanabilmektedir. Aygıtın algılamaya yönelik
yetenekleri şöyle özetlenebilir:
a) Genel ısı sınırlarının saptanması;
b) İletim ve ışınım yolula yayılan ısı naklinin
sınırlanması;
c) Isı sınır düğüm noktalarının sabit, zamana
bağlı veya bağımsız olarak algılanması;
d) Çevreye yayılacak gazların sabit, zamana
bağlı veya bağımsız düğüm noktalarının
algılanması;
e) Yangına maruz kalma süresinin zaman ve ısı
birimleri arasında ilişki kurulması;
Şekil 2. Bilgisayar aracılığıyle yangına maruz kalan
yapılarda, ısı, buharlaşma, radyasyon, iletim ve
malzemelerin ortaya koyduğu karakteristikler
saptanmaktadir. Yukarıdaki şekil bu modellerden birini
yansıtmaktadır.
9
f)
Basit komutlarla algılamaların grafiğe
dönüştürülmesi;
g) Malzemelerin ısı, derece değişimi ile gizli
ısının etkisi altında karakteristiklerinin
algılanması.
Modelin bir başka özelliği de anında sonuçların
alınması bu sonuçların değişik yazılımlarla kağıda
aktarılabilmesidir.
6. CONETOOLS MODELİ
Bu model ateşin alevini esas alarak yapılan
testleri kapsamına alır. Şekil 3, 4, 5, 6 bu modelin
muhtelif tatbikatlarını, şekil 7 ise elde edilebilecek
grafiksel sonuçları göstermektedir.
Şekil 4: Conetools modelinde yangına tabi tutulan elektrik
malzemelerinden çıkan alev ve dumanlar ters bir huniden
geçirilerek geçme anında çeşitli analizler ve incelemeler
yapımaktadır. Elde edilen verilen bir bilgisayara
aktarılmaktadır. Yukarıdaki şekil odanın merkezi bir
yerinde oluşan yangın testini yansıtmaktadır.
Şekil 3. “Conetools”olarak isimlendirilen test modeli
herhangi bir odanın herhangi bir köşesinde çıkabilecek
yangını ele alan ve bu yangının yapacağı hasarla malzeme
karakteristiklerini saptamaya yarayan bir simülasyon
modelidir
Şekil 6: Conetools modelinde, yangınların sadece oda
içerisindeki etkileri yanında bina dışında da olabilecek
etkileri ele alınmış ve elektriksel malzemelerin testleri bu
ortamda da ele alınmıştır. Yukarıdaki şekil alevlerin bir
kapıdan dışarıya taşmasını ele almakta ve elektrik
malzemelerine yapılabilecek hasarlar saptanmaktadır.
Model kalorimetreye dayanarak alevin SBI
durumunu ve ısı yoğunluk akışını bulmaya yarar.
Model bu özelliğinden dolayı endüstri çevrelerinde
çok kullanılır. Kullanıldığı sahalar, ürün kalite
kontrolu ve ürün geliştirme verilerini elde etmededir.
Bu modelle yapılan testler üreticinin ürün maliyetini
azaltmaya yarar. Modelin bir başka özelliği de şekil
9’da belirtilen benzetinin oluşabilmesi ve istenen
verilerin sağlıklı olarak elde edilebilmesidir.
Conetool modeli tahtında çeşitli test bölgelerinde
çeşitli ortamlar yaratılmıştır. Şekil 3, 4, 5 ve 6 bu
ortamları yansıtmaktadır. Bu şekillerde de görüleceği
üzere teste tabi tutulan malzemeler özel olarak
düzenlenen özel yangın ortamlarına sevkedilmekte ve
çeşitli algılayıcılarla çevreye yaydıkları zehirli gazlar,
ateşe dayanıklılık süreleri ve bundan başka daha
birçok özellikleri incelenmektedir. Elde edilen
sonuçlar bir bilgisayara aktarılmakta ve gereken
gözlemler yapıldıktan sonra elde edilen verilerle
birlikte bir sonuca varılmaktadır. Bu testi geçen
elektriksel malzemelere konu edilen belgeler
verilmektedir.
Şekil 7: Conetools modelindeki SBI simülasyonlarında
bilgisayarlar aracılığıyle çeşitli grafikler de elde
edilebilmektedir. Yukarıdaki şekil bu grafiksel sonuçlardan
bir tanesini yansıtmaktadır.
10
Yangın sonucu malzemelerin uğrayacağı bozunum biçimlerini saptamak ve ona göre tedbir almanın
yanında kalite kontrolu da yapmak için geliştirilen
modeller gün geçtikçe genişlemekte ve daha hassas
konuma getirilmektedir. Doğal olarak da bu amaçla
düzenlenen bilgisayar programları daha karmaşık
ortamlar içerisinde yer alıyor. SOFIE Modeli
bunlardan bir tanesidir. Özellikle bir oda esas alınarak,
yangında meydana gelen çeşitli koşulları incelemek
için geliştirilen bu model kökünü oluşturduğu
modellerden çok daha ileriye gitmiştir. Bu modelle
diğer testlerin yanında alevin yayılımı, türbülans,
kimyasal değişiklikler, zerreciklerle aerosol durumlar
incelenebilmektedir. Tatbik edildiği alanlar, yangın
alevi ile ateş dumanın bina içinde ve tünellerdeki
yayılımını, çeşitli maddelerin gerek yüzeyinde gerekse
muhteviyatında yaptığı hasarla kimyevi değişiklikleri
çeşitli ve değişik türdeki alev tatbikatları ile saptamaktadır. Son zamanlarda bu model malzemelerin
tutuşabilme hesaplarını yapabilmenin yanında ısı
analizi ve ürün risk durumlarını da inceleyebilmektedir.
Şekil 8 modelin kapalı yerlerdeki etkilerinin incelenmesini, şekil 9 iki duvar arasındaki gelişimleri ile
etkilerini incelenmesini yansıtmaktadır.
Şekil 5: Conetools modeli elektriksel malzeme yangın
testinde aynı odanın değişik mahallerinde değişik sonuçların
alınabileceği düşünülmüş ve test ortamları odanın o
noktasına göre düzenlenmiştir. Yukarıdaki şekil bu
düzenlemelerden birini yansıtmaktadır.
7. SOFIE MODELİ
Şekil 8: Sofie modelinde yangının etkinlikleri tüm bir oda
kapsamında ele alınır. Odanın her tarafına yerleştirilen
algılayıcılarla, ateş altında olan malzemelerden meydana
gelebilecek olan değişik veriler elde edilir. Elde edilen bu
veriler bu amaçla düzenlenmiş bir bilgisayar programında,
malzemenin dayanıklılığı, yangının sönüşünden sonra
malzemenin yanmasının sürüp sürmediği ile ilgili olan
durumu, çevreye yaydığı çeşitli kimyasal maddeleri, bu
maddelerin çevreye olan etkileri ve bu etkilerin dereceleri
incelenir. Yukarıdaki şekil bu amaçla düzenlenen bir odayı
yansıtmaktadır.
Şekil 9: Sofie modeli daha çok kapalı yerlerde husule
gelen yangınlar düşünülmüştür. Örneğin yukarıda iki
duvar arasında meydana gelebilecek bir yangın
ortamı düzenlenmiş ve bu yangın sonucu bu mekanda
bulanabilecek elektriksel malzemelerin yanında daha
başka maddelerinde ortaya koyabilecekleri zararlı
durumlar saptanmakta ve bu ortamdan oluşabilecek
etkiler incelenmektedir. Şekil 9 böyle bir ortamı
simgelenmektedir.
11
8. CFD MODELİ
Şekil 11: 1998’de Göteborg diskoteğinde bir cadılar
gecesinde meydana gelen yangını incelemek için binanın
maketi yapılmış ve bu yangın olayı tekrarlanmıştır.
Yukarıdaki şekilde bilgisayara dayalı incelemelerin bir
sayfası yansıtılmaktadır
Şekil 10: Her binada döşenen kablolar yatay ele
alındığı gibi dikey konumunda da ele alınmaktadır.
Yukarıdaki şekil dikey konumunda elektrik
malzemelerinin döşendiği bacalardaki yangını ve bu
yangının yapabileceği hasarları inceleyen bölümü
yansıtmaktadır.
Bu model yine rakamsal ve deneysel sonuçları da
inceleyebilmekte
ve
gerekli
tavsiyeleri
verebilmektedir. Şekil 12 yangının elektrik kabloları
,zerindeki etkilerini gerçek bir ortamda incelenirken
yansıtmaktadır. Burada kablolar belirli tunellerden
geçirilmiş ve yangının etkileri gözlemlenmiş ve
özellikleri kontrol edilmiştir. Şekil 13 Yine kabloların
raptedildikleri dikey sinilerdeki inceleme durumunu
yansıtmaktadır.
CFD modelinin kapsamına aldığı sistem ve
analizlere göz atıldığında karşımıza çıkan unsurlar
şöyledir:
• Söndürme sistemleri
• Yangın nedenlerinin araştırılması
• Alevlerin dağılım şekilleri
• LCA ve riziko analizi
• Materyel değerlendirilmesi
• sprinkler sistemleri
Tam açılımı “Computational Fluid Dynamics”
olan bu modelde binaların maketi yapılmakta ve
yangının yayılımı orijinaline yakın biçimde
incelenmektedir. Model yangının kritik durumlarına
kadar olan gelişme safhalarını kapsamına almaktadır.
Modelin şekil 9’da belirtilen evresinde dikey şekil 10
belirtilen evresinde ise bir tünel içerisindeki, herhangi
bir noktada havalandırma olması halinde olan
durumlara da el atabilmektedir.
Şekil 10: Yukaridaki resmin üstü tek noktadan
havalandırması olan bir tünel içerisindeki yangın
alevinin yayılımını, alttaki ise birçok noktalardan
havalandırılan bir tünelin yangın alevinin yayılımını
saptamaktadır.
Model yine karmaşık yangın durumlarında
malzemelerin çıkaracakları zehirli gazlarla bu gazların
çevreye yayılım durumunu özellikle karbon monoksit
yoğunluğu ile hidrojen siyanür yoğunluğunu da
inceleyebilmektedir. Şekil 11, bir deneyin algılama
cihazlarından gelen verilerin bilgisayara aktarılan
sayfalarından birini yansıtmaktadır
Şekil 12. Istenen testlerde karbon ile zehirli gaz tesleri
yapabilecek bir modeli ortaya koymak simulasyon
modellerinin en güç yanıdır. Yukarıdaki şekil bunlardan
birini yansıtmaktadır.
12
simule edilmiştir. Bu model türünde ayrılan bölgesel
bölmelerde katman olarak ayrılan gazın yoğunluk ile
hacimleri esas üzerlerinde incelemeler yapılabilmektedir. Bu deneyleden çok kısa bir zamanda çok iyi
sonuçlar da elde edilebilmektedir.
Şekil 13. Yukarıdaki şekil bir yangın esnasında
muhtelif bölmelerde bulunan kabloların nasıl
etkilendiklerini saptayan bir simülasyon modelini
yansıtmaktadır.
9. BRANZFIRE BÖLGESEL
SİMÜLASYON MODELİ
Şekil 15: Bir odada oluşan yangında odadaki hava
ısınır. Isınan hava yükselir ve tavan bölgesinde
birikim yapar. Soğuk hava odanın alt kademesinde
kalır. Yangından oluşan ısı ile gazlar kendi
özelliklerine göre odada belirli yüksekliklerde yer
alırlar. İşte CFD modeli maddelerin bu özelliklerinde
yararlanarak elektrik malzemelerinin özelliklerini
inceleyip kaliteleri ile güvenirliliklerini saptar.
Yukaridaki şama odada çıkan bir yangının yayılım
özelliğini yansıtır.
Bu simülasyon için geliştirilen program
“window” ortamında yer almasından ötürü çeşitli
bölgesel testler bir anda yapılabildiği gibi “Excel”
formatında kolaylıkla graflar oluşturulacağı gibi
yangının etkisi hakkında yanlış olabilecek ihtimalleri
ortadan kaldıracak kesin veriler de elde
edilebilmektedir.
Şekil 14: Branzfire modelinde yapılan testler
genellikle hava yoğunluğunu ve yangının çıktığı yerin
yükseklik kademelerini esas almaktadır. Yukarıdaki
şekil incelemek amacıyla çıkarılan hakiki bir yangını
ve çevreye olan etkilerinin incelenmesini
yansıtmaktadır
10. SONUÇ
Metinde ele alınan konulardan da anlaşılacağı
üzere elektriksel malzemeler yoğun ve seri
testlerden geçirilirler. Bu testlerin amacı insan
sağlığını korumaktır. KKTC’de de gereken
kontrollerin yapılamamasından ötürü birçok
usulsüz malzeme ithal edilmiş ve piyasa bu tehlikeli
malzemelerle dolmuş, hatta, büyük bir oranda da
birikim yapmıştır. Tehlikeli olan bu elektriksel
malzemelerin kullanımından oluşan ve oluşacak
olan kazaları önlemek gerekmektedir.
Bu
gereksinime koşut olarak yukarıda ele aldığımız
simülasyon testleri yapılabilecek imkanlar elde
mevcut değildir. Bu nedenle oluşabilecek kazaları
önlmek için çakmakla yapılan test, bir dereceye
kadar yapılması gereken testlerin sadece bir
Kapalı bir yerde bir yangın başladığı zaman
genellikle, şekil 14’te belirtilen fotoğraf ile şekil 15’te
belirtilen yangındaki havanın yayılım özellikleri
gösterildiği gibi belirgin bir şekilde ayırt edilebilecek
iki bölgede oluşur. Bunlardan biri, doğal olarak
duman ve zehirli gaz ihtiva eden sıcak üst bölgedir,
öteki de yine doğal olarak soğuk hava ihtiva eden alt
bölgedir. Bunun nedeni ise sıcak ile soğuk hava
arasındaki yoğunluk farkıdır. Bu yoğunluk farkından
yararlanılarak bir yangın modeli oluşturulmuş ve teste
tabi tutulacak malzemeler üzerinde çeşitli deneyler
13
bölümünü oluşturur. Dolayısıyle bu davranışın
yerinde olmasına karşın deneylerin daha da
artırılması gerektiği sonuç olarak her haliyle
kendini kanıtlamaktadır. Bu nedenle daha iyi
ortamlar
yaratılmasına
dek
bu
deneyin
sürdürülmesinde korunma açısından yarar vardır.
METİNDE KULLANILAN KISALTMALAR
BRANZ
BSI
CEN
CENELEC
CFD
EIEMA
ENEC
FIPEC
IEC
ISO
SP
TASEF
Building Research Association of New Zealand
British Standards Institute
Comité Européen de Normalisation
Comité Européen de Normalisation Electrotechnique
Computational Fluid Dynamics
Electrical Installation Equipment Manufacturers
European Electrical Standards body of CENELEC
Fire Performance of Electric Cables
Installations of European Cable
International Standards Organisation
Sveriges Provnings
Temperature Analysis of Structures Exposed to Fire
KAYNAKLAR
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
BSI, “Test Talk”, BSI product services, Summer 2002,
issue 8, (p1-8).
BSI, “Test Talk”, BSI product services, Winter 2000/ 2002
issue, (p4).
WHO, “Equipment performance specifications and test
procedures”, Annex 1, Testing Institutions, Modules: E1 –
E10.
IEC, “Safety of household and similar electrical
appliances”, Annex 8: IEC 335-1 (1991) and amendment 1
(1994-11).
ISO TC2 SC1
FIPEC, “Final report on the Europeans Commission SMT
Programme”, SMT4 – CT96-2059, 410pp, ISBN 0 9532312
5 9, London (2000).
Van Hees P, Axelsson J, Green A M, Grayson S J,
“Mathematical modelling of fire development in cable
installation”, Fire and Materials Journal, Vol.25 – 4,
(pp169-178), Wiley Publications.
FIPEC, “An overview of the real scale tests in the Fipec
project”, Fire performance of electrical cables, Interflam
(1999).
Van Hees P, Axelsson J, Vercelotti U, Breulet H, Green A,
Grayson S, “Assessing the fire performance of electric
cables”, FR 2000 conference, London, UK.
IEC, “Fire performance of electric cables”, IEC60332.3.
Wickström U, Pålsson J, “Scheme for Verification of
Computer Codes for Calculating Temperature in Fire
Exposed Structures”, SP Swedish Testing and Research
Institute, SP Report 1999:36, Borås 1999.
ISO 834; EN1363-1 standartları.
Milke J A, “Analytical methods for determining fire
resistance of concrete members”, SFPE Handbook of Fire
Protection Engineering, Second Edition, National Fire
Protection Association, Quincy, Massachusetts and Society
of Fire Protection Engineers, Boston, Massachusetts, 1995.
Wickström U, “Calculation of heat transfer to structures
exposed to fire shadow effects”, Interflam 2001, Edinburgh,
UK, 2001.
Wickström U, Tuovinen H, “Calculation of Fluid
Temperature in Circular Tubes Using Tube-TASEF”, SP
Swedish Testing and Research Institute, SP Report
1997:29, Borås 1997.
14
Download

Elektrik Malzemelerinde Aranan Karakteristiklerin