• 제목/요약/키워드: Cable Fire

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열전달 해석을 통한 케이블교량 화재 시 케이블의 온도변화 분석 (Investigation of Temperature Variation of Bridge Cables under Fire Hazard using Heat Transfer Analysis)

  • 정철헌;최현성;이정휘
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.313-322
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    • 2019
  • 교량에서의 화재는 최근까지도 빈번하게 발생되고 있으며, 특히 케이블교량에서 화재가 발생될 시 케이블에 높은 온도상승으로 인해 케이블에 손상 및 파단이 발생될 수 있다. 본 연구에서는 케이블교량에서 발생될 수 있는 화재 시나리오를 설정하였다. 또한 실물차량 화재실험 결과를 토대로 화재강도모델을 제안하여 대상교량 케이블의 열전달 해석을 수행하였다. 해석 결과 단면적이 작은 케이블에서 더 높은 온도상승이 발생되며, 유조차를 제외한 차종의 경우 내화 성능 기준을 초과하지 않는 결과를 나타내었다. 유조차 화재의 경우 갓길에서 발생될 때 최소 단면적 케이블에서 내화 성능 기준을 초과하는 결과를 보이며, 기준을 초과하는 케이블의 높이는 약 14m로 나타나 이에 따른 대책 및 내화 보강의 필요성을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 케이블교량에서 화재가 발생될 때 케이블의 온도변화에 대한 간접적인 평가가 가능한 것을 확인하였으며, 향후 화재 발생 시 바람에 영향을 고려한 열전달 해석과 케이블의 온도상승 시 교량의 사용성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

과전류에 의한 TFR-8 케이블의 과도상태 특성에 관한 연구 (A Study on the Transient State Characteristics of TFR-8 Cable caused by Over Current)

  • 김병조;김재호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.57-63
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    • 2015
  • The incidence of fires caused by electrical factors has increased with the growth in domestic electrical consumption. According to the national fire data system of national emergency management agency, electrical fires accounted for 20% of all domestic fires in the last 10 years. Electrical fires are mainly caused by short circuit, leakage current, defect in an electrical equipment, over load, utility fault, etc. The fault current can be several times larger than the nominal current, thereby exceeding the rated current of cable. Consequently, the cable conductor, typically copper wire, heats up to a temperature that ignites surrounding combustibles. This paper describes the transient characteristics of the 0.6/1kV, TFR-8 cable have been investigated, and analyzed under the over current conditions for reduce the risk of electrical fire by experimental and FEM analysis. The experimental and FEM(Finite Element Method) analysis results of temperature and resistance variation according to the over current in copper wires were analyzed. The experimental results coincide well with the FEM analysis.

원자력발전소 케이블관통부 충전시스템 평가용 소프트웨어 개발 I (Development of a Software to Evaluate the CPES(Cable Penetration Fire Stop) System in Nuclear Power Plane I)

  • 윤종필;권성필;조재규;윤인섭
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.24-30
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    • 2004
  • 본 논문은 원자력발전소 방화벽에 설치된 케이블관통부 충전시스템(CPFS: Cable Penetration Fire Stop)안에서 일어나는 동적 열 전달 현상을 해석하기 위해 수행된 실험을 다루고 있다. Dow Corning사의 내화성 충전물에 대해서 내화실험이 수행되었으며, 본 실험을 통해 준비된 CPFS 시험체가 성능위주 시험방법인 ASTM E-814의 F-rating과 T-rating을 동시에 만족시킬 수 있는지를 알아보았다. 그리고 여기서 얻어진 실험결과는 CPFS시스템 내화성능 평가용 소프트웨어를 개발하기 위해 사용되었다. CPFS 시스템 내에서의 열전도 현상은 주어진 초기조건과 경계조건 하에서 Parabolic PDE(Partial differential equation)로 수식화 되었으며, 이렇게 수식화된 PDE는 다시 연속과완화법(SOR: Sequential over-relaxation)과 Galerkin 유한요소법(FEM: Finite element method)로 구성된 혼합알고리즘에 따라 풀 수 있었다. PDE을 풀기 위해 널리 사용되고 있는 상용소프트웨어 Femlab을 이용하여 방화시스템 내에서의 온도분포를 계산하여 3차원 그래픽으로 나타내었다. 특히 CPFS시스템 내에서의 시간의 경과에 따른 온도분포의 변화에 대한 실험과 수치해석을 병행함으로써 결과에 대한 신뢰성을 높일 수 있었다.

전선피복용 컴파운드의 제조에서 난연제의 첨가량에 따른 물성 변화 연구 (Study on Property Modification with Fire Retardant Content in the Manufacture of Compounds for Cable Sheath)

  • 리시앙수;이상봉;조을룡
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.47-51
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    • 2019
  • The three different polymer compounds were manufactured with the three different fire retardant (silane coated magnesium dihydroxide) contents, 180, 200, 220 phr, for making cable sheath for ship industry. In the research, ethylene-vinylacetate, polyethylene as matrix polymers and ethylene-vinylacetate grafted maleic anhydride as coupling agent were selected for compounding with fire retardant, closslinking agent, plasticizer, and other additives. In the evaluation. ΔT, Mooney viscosity, and tensile strength increased with the content of fire retardant. But it was found that too much fire retardant damaged aging resistance and cold resistance of the polymer compound.

Study on Property Change with a Fire Retardant Content in the Manufacture of Polymer Composites for Cable Sheath

  • Li, Xiang Xu;Lee, Sang Bong;Cho, Ur Ryong
    • Elastomers and Composites
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    • 제54권2호
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    • pp.118-122
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    • 2019
  • Four different polymer compounds were manufactured to make cable sheaths for the shipping industry. Two kinds of ethylene vinyl acetate (EVA) as the main matrix polymers and EVA-grafted maleic anhydride (EVA-g-MAH) as the coupling agent were selected for compounding with fire retardant, crosslinking agent, filler, plasticizer, and other additives. The properties of the four compounded materials were investigated with different contents of the fire retardant, silanecoated magnesium dihydroxide (S-MDH). In the rheology evaluation, the $t_{60}$ and ${\Delta}T$ values increased with increasing S-MDH contents. On the other hand, the tensile strength decreased with increasing S-MDH content due to a relative decrease in binder polymers. With increasing S-MDH content, fire resistance increased, but cold resistance showed no obvious enhancement due to the polar effect of vinyl acetate in EVA.

교육용 가상원전을 이용한 화재안전정지분석에 관한 연구 (Study on Post-Fire Safe Shutdown Analysis using an Imaginary Plant for Training)

  • 이재호;김진홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제32권1호
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    • pp.57-65
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    • 2018
  • 본 연구에서는 다중오동작을 포함하고 있는 화재안전정지분석 교육자료를 개발하기 위하여 가상원전에서의 화재안전정지분석을 결정론적 화재분석코드를 사용하여 수행하였다. 교육용 가상원전은 원자로건물과 보조건물로 이루어졌고, 총 22개의 방화지역으로 구성되었다. 교육용 가상원전의 각 방화지역에는 밸브, 펌프, 비상디젤발전기, 스위치기어, 모터제어반, 로직컨트롤러 등의 기기가 배치되었다. 교육용 가상원전 기기들은 두 개의 케이블로 연결되었으며, 각 케이블은 케이블 트레이를 따라서 방화지역을 지나간다고 가정했다. 방화지역분석을 위해 교육용 가상원전에 대한 기기 및 케이블 정보를 데이터베이스화하였고, 다중오동작 시나리오, 기기로직 및 케이블로직을 가정하여 방화지역분석을 수행하였다. 방화지역 분석결과 문제가 되는 케이블과 케이블 트레이에 대해서 3시간 내화성능으로 케이블을 래핑하는 완화조치를 적용하였다.

전선피복용 고분자 컴파운드의 제조 및 물성 연구 (Study on Manufacture and Properties of Polymer Compounds for Cable Sheath)

  • 리시앙수;이상봉;조을룡
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.42-47
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    • 2019
  • The four different polymer compounds were manufactured to make cable sheath for ship industry. Two kinds of ethylene-vinyl acetate (EVA) were selected as main matrix polymers for compounding with fire retardant, crosslinking agent, filler, plasticizer, and other additives. The properties of the four compounded materials were investigated with the contents of fire retardant, silane coated aluminum hydroxide (S-ATH). Rheology, Mooney viscosity, and tensile strength increased with S-ATH contents by reinforcing effect. With increasing fire retardant amount, fire resistance increased, but cold resistance didn't show an obvious enhancement due to polar effect of vinyl acetate in EVA.

New algorithm for simulating heat transfer in a complex CPFS (Cable Penetration Fire Stop)

  • Yun, Jong-Pil;Kwon, Seong-Pil;Cho, Jae-Kyu;Yoon, En-Sup
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1798-1803
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    • 2003
  • In this work the dynamic heat transfer occurring in a cable penetration fire stop system built in the firewall of nuclear power plants is three-dimensionally investigated to develop a test-simulator that can be used to verify effectiveness of the sealants. The dynamic heat transfer can be described by a partial differential equation (PDE) and its initial and boundary conditions. For the shake of simplicity PDE is divided into two parts; one corresponding to the heat transfer in the axial direction and the other corresponding to the heat transfer on the vertical layers. Two numerical methods, SOR (Sequential Over-Relaxation) and FEM (Finite Element Method), are implemented to solve these equations respectively. The axial line is discretized, and SOR is applied. Similarly, all the layers are separated into finite elements, where the time and spatial functions are assumed to be of orthogonal collocation state at each element. The heat fluxes on the layers are calculated by FEM. It is shown that the penetration cable influences the temperature distribution of the fire stop system very significantly. The simulation results are shown in the three-dimensional graphics for the understanding of the transient temperature distribution in the fire stop system.

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화재피해 통신구의 안전진단 (A Safety Evaluation of Cable Tunnel Exposed to Fire)

  • 김지상;김형우;김효환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1994년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.221-226
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    • 1994
  • A safety evaluation of cable tunnel, which is a concrete box structure with telecommunication facilities in it, exposed to fire is given. The immediate field observation was performed to find out any sign of sudden structural failure. In some region, where the fire intensity was heavy, the spalling of concrete cover in upper slab occurred. Next, more careful investigation was done with proper non-desturctive testing methods and structural analysis taking into account the changes in material properties due to fire. It seems that there is no severe damage on concrete, reinforcements and over all structural system.

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