電気エンクロージャの防火が重要な理由
電気火災は、年間約25,000件の住宅および商業施設で発生しており、配電盤および制御盤は、工業施設における重大な火災の危険性を示しています。開放空間での火災とは異なり、電気エンクロージャの火災は、特有の課題を抱えています。密閉された空間は熱の蓄積を増幅し、通電されたコンポーネントは消火活動を複雑にし、従来の消火方法は、火災による損失を超える二次的な損害を引き起こすことがよくあります。.
エアゾール消火器は、電気キャビネットの消火におけるパラダイムシフトを表しています。これらのコンパクトな自蔵式ユニットは、酸素置換や冷却ではなく、化学連鎖反応の遮断によって火災を抑制する超微細なカリウムベースの粒子を放出します。施設管理者が防火システムを指定する場合、適切なサイズを理解することで、コストや設置の複雑さを過剰に設計することなく、適切な保護を確保できます。.
この包括的なガイドでは、電気エンクロージャにおけるエアゾール消火器のサイジングに関する技術的な考慮事項、計算方法、および製品選択基準について、VIOX Electricの DINレールに取り付けられたエアゾール消火システム.
エアゾール消火技術の理解
凝縮エアゾールシステムの仕組み
凝縮エアゾール消火は、従来の消火剤とは根本的に異なる3相メカニズムで動作します。
化学的抑制：活性化すると、エアゾール形成化合物は急速な熱分解を受け、炭酸カリウムおよびその他の金属塩の超微細粒子（0.1〜10ミクロン）を生成します。これらの粒子は、分子レベルで燃焼フリーラジカル（H•、OH•、O•）を遮断し、火災の伝播を維持する連鎖反応を停止させます。酸素置換に依存するCO₂または不活性ガスシステムとは異なり、エアゾール剤は呼吸可能な大気レベルを維持します（通常、O₂を3%未満に削減）。.
物理的冷却：吸熱分解プロセスは、炎のゾーンから大量の熱エネルギーを吸収し、一般的な電気絶縁材料の発火閾値（通常300〜400°C）を下回るように局所的な温度を下げます。.
炎の希釈：高密度の粒子雲は、燃料源を酸化剤から物理的に分離するバリア効果を生み出し、炎の構造破壊を通じて二次的な抑制を提供します。.
従来の消火方法に対する利点
| 基準 | エアゾールシステム | CO₂ | ドライケミカル | 水/泡 |
|---|---|---|---|---|
| 電気安全 | 非導電性 | 非導電性 | 導電性残留物 | 高導電性 |
| 残留物の影響 | 最小限の微細な粉塵 | なし | 重い腐食性の粉末 | 水害 |
| スペース要件 | 18〜67mm幅 | 大型シリンダー+配管 | 中型シリンダー | 広範な配管 |
| 設置の複雑さ | DINレール クリップオン | プロフェッショナル配管 | 中程度 | 複雑な湿式システム |
| メンテナンス頻度 | 10年の耐用年数 | 年次点検 | 6〜12か月 | 四半期ごとのテスト |
| 環境への影響 | ゼロODP/GWP | 高GWP | 中程度のODP | なし |
| 活性化速度 | 3秒未満 | 10～30秒 | 5～15秒 | 30～60秒 |
エアゾールの利点は、スペースの制約、残留物の感受性、および迅速な対応の要件が集中する電気配電アプリケーションで特に顕著になります。VIOXの エアゾール消火装置 フォームファクターの最適化と電気的統合を通じて、これらの特定のペインポイントに対処します。.
エアゾール消火器の主要なサイジング要素
保護ボリュームの計算
正確なボリューム決定は、適切なエアゾールシステムのサイジングの基礎となります。基本的な計算は次のとおりです。
V = L × W × H
どこでだ：
- V = 保護ボリューム（m³）
- L = エンクロージャの長さ（m）
- W = エンクロージャの幅（m）
- H = エンクロージャの高さ（m）
控除の考慮事項：次のものが占めるボリュームを差し引きます。
- 固体永久構造（バスバー、取り付けプレート> 5mm厚）
- エンクロージャボリュームの> 15%を占める大型変圧器またはコンデンサバンク
- エアゾール循環が制限された隔離されたコンパートメントを作成する機器
控除しないでください：次のものが占めるスペース：
エージェント密度要件
エアゾール消火の有効性は、保護ボリューム全体で最小エージェント濃度を達成することに依存します。標準設計密度：
| 火災クラス | 最小密度 | 典型的なアプリケーション |
|---|---|---|
| クラスC（電気） | 100～130 g/m³ | 配電盤、制御盤 |
| クラスA（表面） | 80～100 g/m³ | ケーブルトレイ、書類保管 |
| クラスB（可燃性液体） | 120～150 g/m³ | 変圧器油、油圧システム |
電気エンクロージャーの場合、VIOXシステムは、製品容量定格に組み込まれた安全率を考慮して、100 g/m³を基準濃度としています。.
環境補正係数
実際の設置では、運用条件に合わせて調整が必要です。
K₁（高さ分布係数）：高いエンクロージャーでのエアロゾルの沈降を考慮します
- エンクロージャーの高さが1.5m未満：K₁ = 1.0
- 高さ1.5～3.0m：K₁ = 1.1～1.2
- 高さ3.0m超：K₁ = 1.3～1.5
K₂（漏洩補正係数）：エンクロージャーの完全性を調整します
- ガスケット/密閉キャビネット：K₂ = 1.0
- 標準的な電気エンクロージャー：K₂ = 1.1～1.2
- 換気/穴あきパネル：K₂ = 1.3～1.5（または不適切）
完全なサイジング式:
M = K₁ × K₂ × V × q
どこでだ：
- M = 必要な薬剤質量（グラム）
- q = 設計密度（電気の場合は100 g/m³）
- V = 正味保護容積（m³）
VIOXエアロゾル消火器製品範囲
QRRシリーズ技術仕様
VIOX Electricは、電気配電アプリケーション向けに最適化されたエアロゾル消火装置の包括的な範囲を製造しています。
| モデル | 薬剤質量 | 保護ボリューム | 次元(L×W×H) | マウントタイプ |
|---|---|---|---|---|
| QRR0.01G/S | 10g ± 1g | ≤0.1 m³ | 80×68×20mm | DINレール（1P） |
| QRR0.05G/S | 50g ± 2g | ≤0.5 m³ | 93×67×47mm | 磁気/ネジ |
| QRR0.1G/S | 100g ± 2g | ≤1.0 m³ | 257×67×47mm | 磁気/ネジ |
| QRR0.2G/S | 200g ± 2g | ≤2.0 m³ | 306×67×47mm | 磁気/ネジ |
| QRR0.3G/S | 300g ± 2g | ≤3.0 m³ | 306×67×47mm | 磁気/ネジ |
パフォーマンス特性
作動方法:
- 熱検知コード（1.5mの感熱ケーブル、170°C ± 5°Cで作動）
- 電気的作動（火災警報パネルからの12～24VDC信号）
- 手動緊急ボタン（破壊ガラスまたは押しボタン）
噴射性能:
- 噴射時間：≤14秒（全薬剤放出）
- 応答遅延：≤0.5秒（トリガーから噴射開始まで）
- ノズル温度：400mmの距離で≤75°C（隣接する機器に安全）
動作環境:
- 温度範囲：-40°C～+70°C（すべてのモデルが極端な条件下でも機能を維持）
- 湿度耐性：<95% RH（結露なきこと）
- 耐振動性：モバイルアプリケーションに適しています（IEC 60068-2-6に準拠してテスト済み）
耐用年数：工場出荷時のシールが intact な状態で10年間のメンテナンスフリー運転
実用的な例を用いたステップバイステップのサイジングガイド
例1：標準配電盤
の応用：商業ビル内の低圧配電盤
計算手順:
- 体積計算:
- V = 0.6m × 0.4m × 0.3m = 0.072 m³
- 係数決定:
- K₁ = 1.0（高さ1.5m未満）
- K₂ = 1.1（標準的な換気エンクロージャ）
- 必要な消火剤量:
- M = 1.0 × 1.1 × 0.072 × 100 = 7.92 グラム
- 製品選定:
- 推奨：QRR0.01G/S（10g容量）
- 26%の安全マージンを提供
- DINレール取り付けは、既存の電気部品と直接統合
- 単極（18mm）幅は、パネルスペースを節約
例2：高密度機器搭載の制御盤
の応用：産業オートメーションシステムのPLC制御盤
- エンクロージャ寸法：800mm × 600mm × 400mm
- 機器密度：PLCモジュール、電源装置によって占有される体積～30%
- 環境：温度変化のある工場フロア
計算手順:
- 総体積：0.8m × 0.6m × 0.4m = 0.192 m³
- 機器による体積の差し引き：0.192 × 0.7 = 0.134 m³（正味体積、機器占有率30%を考慮）
- 環境要因:
- K₁ = 1.0（高さは許容範囲）
- K₂ = 1.2（産業環境、中程度の漏洩）
- 必要な消火剤：M = 1.0 × 1.2 × 0.134 × 100 = 16.08 グラム
- 製品選定:
- 推奨：QRR0.05G/S（50g容量）
- 大きな安全マージンは、将来の機器追加に対応
- 磁気取り付けにより、柔軟な配置が可能
- 1.5mの熱ケーブルは、キャビネット内部全体に配線可能
例3：大型スイッチギアキャビネット
の応用：中電圧スイッチギアコンパートメント
- エンクロージャ寸法：2000mm × 800mm × 600mm
- 構成：SF6遮断器を備えた密閉型金属クラッドエンクロージャ
- 特記事項：高価な機器には最大限の保護が必要
計算手順:
- 体積：2.0m × 0.8m × 0.6m = 0.96 m³
- 高さ係数：K₁ = 1.2（高さ2mには分布補正が必要）
- エンクロージャ係数：K₂ = 1.0（密閉構造）
- 必要な消火剤：M = 1.2 × 1.0 × 0.96 × 100 = 115.2 グラム
- 製品選定:
- 推奨：QRR0.2G/S（200g容量）
- オーバーサイズにより、大容量でも完全な抑制を保証
- 冗長性のために2台設置可能（各100g、戦略的に配置）
- 代替案：集中取り付けのシングルQRR0.2G/S
最適な保護のための設置に関する考慮事項
DINレール取り付けガイドライン
QRR0.01G/Sモデルの DINレール互換性 は、電気パネル統合における画期的な進歩を表しています。
取り付けプロセス:
- 35mm DINレールの利用可能性を確認（標準EN 60715プロファイル）
- 最適なエアロゾル分布のために、エンクロージャの上部3分の1以内にユニットを配置
- 標準クリップ機構を使用して、ユニットをレールにスナップ（回路ブレーカーの取り付けと同じ）
- 放出ノズルの前に500mmのクリアランスがあることを確認
- すべてのケーブル束と接続ポイントを覆うように、熱検知ケーブルを蛇行パターンで配線
電気的統合:
- スタンドアロン動作：熱検知コードが自律的な火災検知を提供（外部電源不要）
- 統合動作：火災報知機パネルからの12V/24V DC信号を電気的作動端子に接続
- 状態監視：SCADA/BMS統合用のオプションの接点出力
最大効果のための配置戦略
垂直方向の配置:
- 推奨：エンクロージャの上部1/3（エアロゾルは自然に下向きに分散）
- 許容：背の高いキャビネット（>1.5m）の中央への取り付け
- 回避：下部への取り付け（効果が低下し、薬剤質量が増加）
水平方向の配置:
- 噴射ノズルは保護対象ボリュームの中心に向ける
- 保護対象機器から300mm以上の最小距離を維持（熱衝撃を防止）
- 複数ユニットの場合：重複するカバレッジゾーンを確保するために位置をずらす
熱検知コードの配線:
- すべてのケーブル引込口をカバー（火災発生確率が最も高いゾーン）
- 最も密な配線エリアを蛇行パターンで配線
- 150〜200mm間隔でケーブルタイで固定
- 感知素子を損傷する可能性のある急な曲げ（>90°）を避ける
- 余分なケーブルはトリミング可能（1.5mの標準長はほとんどの設置に対応）
クリアランス要件:
| ゾーン | 最小距離 | 理由 |
|---|---|---|
| 噴射ノズルから人のアクセス | 1.5m | 作動中の熱安全 |
| ノズルから保護対象機器 | 0.3m | コンポーネントへの熱損傷を防止 |
| ノズルのクリアランス（遮るものがない） | 0.5m | 適切なエアロゾル分散パターンを確保 |
| 側面/背面クリアランス | 50mm | 熱管理のための空気の流れを確保 |
複数ユニット構成
単一ユニットの容量を超えるエンクロージャの場合、分散消火を実施：
直列構成 （単一の検知ゾーン）：
- 複数のエアロゾルユニットを単一の熱検知コードに接続
- 同時作動により均一な濃度を確保
- 通常の長方形エンクロージャに最適
ゾーン構成 （分離された検知）：
- ユニットごとに個別の熱検知コード
- 標的を絞った消火により、不要な放出を削減
- コンパートメント化されたスイッチギアに最適
例：3.0 m³の密閉型スイッチギア
- オプションA：単一のQRR0.3G/Sユニット（中央に取り付け）
- オプションB：3つのQRR0.1G/Sユニット（1m間隔で分散）
- オプションBは、細長いエンクロージャでより迅速な応答とより良い分散を提供
製品比較および選択マトリックス
容量ベースの選択チャート
アプリケーション固有の推奨事項
| アプリケーションの種類 | 標準的なボリューム範囲 | 推奨モデル | インストールに関する |
|---|---|---|---|
| メーターボックス | 0.05〜0.15 m³ | QRR0.01G/S | DINレールマウント、熱検知コード必須 |
| 配電盤 | 0.2〜0.5 m³ | QRR0.05G/S | 磁気マウント許容、二重作動が望ましい |
| モーター・コントロール・センター | 0.5〜1.2 m³ | QRR0.1G/S | 上部への取り付け、>0.8m³の場合は複数ユニットを検討 |
| ドライブキャビネット（VFD） | 1.0〜2.5 m³ | QRR0.2G/S | 発熱ゾーンを考慮し、電気的作動を推奨 |
| スイッチギアコンパートメント | 2.0-3.5 m³ | QRR0.3G/S | 密閉された設置環境、冗長性のために二重ユニットが必要となる場合があります |
| サーバラック | 変数 | 計算による | 機器密度を評価し、密閉された背面が推奨されます |
| バッテリー収納 | 0.3-1.5 m³ | 容量に基づく | リチウムイオンのリスクによる強化された熱監視 |
製品選択のための決定木
ここから開始 → エンクロージャの容積を測定
V ≤ 0.1 m³ の場合:
- → 標準パネル → QRR0.01G/S
- → 高密度機器 → 正味容積を計算 → 調整された値に基づいて選択
0.1 m³ < V ≤ 0.5 m³ の場合:
- → QRR0.05G/S （標準的な選択）
- → 高価な機器 → 検討 QRR0.1G/S 安全マージンのために
0.5 m³ < V ≤ 1.0 m³ の場合:
- → QRR0.1G/S
- → 背の高いエンクロージャ（>1.5m）→ K₁係数を使用 → 必要となる場合があります QRR0.2G/S
1.0 m³ < V ≤ 2.0 m³ の場合:
- → QRR0.2G/S （シングルユニット）
- → 2× を検討 QRR0.1G/S 分散されたカバレッジのために
2.0 m³ < V ≤ 3.0 m³ の場合:
- → QRR0.3G/S
- → 複雑な形状 → 複数の小型ユニットが推奨されます
V > 3.0 m³ の場合:
- → 複数のユニットが必要
- → 部屋全体の保護のために、より大型のエアロゾル発生器を検討
- → システム設計については、VIOXエンジニアリングにご相談ください
よくある質問
Q: エアロゾル消火器は、常時人がいる電気室で使用できますか？
A: はい、適切な安全プロトコルがあれば可能です。エアロゾルシステムは、放出中に18%以上の酸素レベルを維持します（O₂を危険なレベルまで低下させるCO₂システムと比較して）。ただし、設置には以下を含める必要があります。
- 放出前のアラーム（10〜30秒の避難警告）
- エアロゾルの拡散を防ぐためのHVACの緊急停止
- 再入室前の放出後の換気手順
- エアロゾル曝露に関する人員訓練（軽度の眼/呼吸器刺激の可能性）
VIOXシステムは、検出遅延および警告システムで適切に構成されている場合、占有空間保護に関するISO 15779安全基準に準拠しています。.
Q: エンクロージャの漏洩率が補償を必要とするかどうかを判断するにはどうすればよいですか？
A: 予備評価のために「目視検査法」を適用します。
- 密閉型エンクロージャー （ガスケット付きドア、密閉されたケーブルエントリ）：K₂ = 1.0
- 標準パネル （ドア/ベント周辺の典型的な隙間が合計<5mm）：K₂ = 1.1-1.2
- 換気された （ルーバー、ファン開口部、穴あきパネル）：K₂ = 1.3-1.5 または不適切
重要なアプリケーションの場合は、NFPA 2001 Annex Cに従ってドアファンテストを実施します。エアロゾルシステムの適合性について、容積1m³あたり0.01 m²未満の等価漏洩面積（ELA）を目標とします。.
Q: VIOXエアロゾル消火器は、10年間の耐用年数中にどのようなメンテナンスが必要ですか？
A: メンテナンス要件は、従来のシステムと比較して最小限です。
- 月: 圧力インジケータの目視検査（緑色のゾーン）、物理的な損傷の確認、熱コードの完全性の検証
- 四半期: 電気作動回路のテスト（取り付けられている場合）、取り付けの安全性の検査
- 毎年: ユニットのシリアル番号、設置日、作動システムの機能を文書化する専門家による検査
- 再充電は不要: 密閉されたユニットは、年次再認証なしに圧力を維持します
10年後または作動イベントが発生した場合は、ユニットを交換する必要があります。QRRシリーズは、不正アクセスが発生した場合に示す不正開封防止シールを使用しています。.
Q: 複数のエアロゾルユニットを単一の火災報知機パネルに接続できますか？
A: はい、VIOXエアロゾル消火器は、複数の統合アーキテクチャをサポートしています。
並列作動: すべてのユニットは、単一のリレー出力から同時に12/24VDC信号を受信します（同じ火災ゾーンでの分散保護に共通）
ゾーン選択作動: 個々のユニットは、個別の検出ゾーンによって制御されます（区画化された機器に最適）
ハイブリッド構成: 熱コードはローカルの自律保護を提供し、電気作動によりリモート手動リリースが可能になります
電気仕様:
- 入力: 12-24VDC (3-5W 瞬間的、<500mW スタンバイ)
- 作動: 50-200ms のパルス幅が必要
- 出力：システムフィードバック/監視用無電圧接点（SPDT）
Q: エアロゾル放出後、電気機器はどうなりますか？
A: 放出後の清掃と復旧手順：
即時的な影響 (0～4時間):
- 表面に細かい白/灰色の粉塵が堆積する（炭酸カリウム、炭酸塩）
- 金属または電子部品に対する腐食作用はない（中性pH）
- 残留物は乾燥状態では非導電性（湿気にさらされると吸湿性）
清掃手順:
- 保護された機器の電源を切る
- HEPAフィルター付きの機器を使用して、緩んだ残留物を真空清掃する（粒子を飛散させるため、吹き飛ばしたり、ブラシをかけたりすることは避ける）
- 表面を乾いた布またはイソプロピルアルコールで拭いて、敏感な電子機器を清掃する
- 元の火災による熱損傷がないか点検する（エアロゾル自体は熱による損傷を引き起こさない）
- 再通電前に絶縁抵抗を確認する
機器への影響調査: NISTの試験では、水分侵入が防止されていれば、エアロゾル残留物濃度が通常の放出濃度の最大3倍まで、電子機器の機能が維持されることが実証されています。.
Q: 可変機器負荷のあるエンクロージャのエアロゾル保護のサイズはどのように決定すればよいですか？
A: 保守的なアプローチを使用して、予想される最大構成に合わせて設計する：
方法1 – 将来を見据えたサイジング:
- 空のエンクロージャの容積に基づいて計算する
- 次に大きい容量のモデルを選択する
- 例：0.4 m³のキャビネット → QRR0.05G/Sの代わりにQRR0.1G/Sを使用する
方法2 – 段階的な保護:
- 現在の機器に適合する容量を設置する（20～30%のマージンを含む）
- 機器密度が増加するにつれて、追加ユニットを追加する
- 例：最初は1.5 m³で165gが必要 → 現在QRR0.2G/Sを設置し、拡張が1.8 m³を超える場合は2台目のユニットを追加する
方法3 – モジュール式アプローチ:
- 複数の小型ユニットを戦略的に分散して使用する
- ゾーンベースの検出スキームで選択的な起動が可能になる
- 例：2.0 m³ → 1つのQRR0.2G/Sの代わりに2つのQRR0.1G/Sユニット
季節的/運用上の変動がある機器（例：ピーク生産時に追加されるモジュール）の場合は、ライフサイクル中のシステム変更を避けるために、最大構成に合わせてサイズを決定する。.
結論：効果的なエアロゾル消火の実施
電気エンクロージャに適切なエアロゾル消火器のサイズを選択するには、保護された容積、環境条件、機器密度、および運用要件を体系的に評価する必要があります。VIOX QRRシリーズは、コンパクトな0.1 m³の配電盤から3.0 m³のスイッチギアコンパートメントまで、拡張可能なソリューションを提供し、DINレール統合により、スペースが限られたアプリケーションでの設置が簡素化されます。.
仕様担当者向けの重要なポイント：
- 常に正味の保護容積を計算する 主要な機器の障害物を考慮し、高さと漏洩に対する適切な補正係数（K₁、K₂）を適用する
- 15～30%の安全マージンで容量を選択する マイナーな計算の変動や将来の機器の変更に対応するため
- 適切な配置を優先する （上部3分の1への取り付け、障害物のない放出ゾーン、包括的な熱コードカバレッジ）生の薬剤量よりも
- 1.5 m³を超えるエンクロージャまたは不規則な形状の場合は、マルチユニット分散構成を検討する 均一なエアロゾル濃度を確保するため
- 既存の火災警報システムと統合する 利用可能な場合は、バックアップ保護として自律的な熱起動を維持しながら
エアロゾル技術の経済的な利点—配管インフラストラクチャの排除、延長されたメンテナンス間隔、残留物のない放出、およびコンパクトなフォームファクタ—により、VIOXシステムは、従来の抑制方法が法外なコストまたはスペースの制約を課す改修アプリケーションに特に魅力的です。.
電気インフラストラクチャを保護する準備はできましたか？
VIOX Electricは、エアロゾル消火システムの設計に関する完全な技術サポートを提供します。
- 複雑なエンクロージャ形状に対応する無料の容積計算支援 パネルレイアウトの最適化のためのCAD統合サポート
- 施設全体の火災警報統合のためのカスタム起動システム設計 AHJ承認のためのコンプライアンスドキュメント（NFPA 2010、UL 2775、ISO 15779）
- VIOX DINレールエアロゾル消火器製品ページ 詳細な仕様、インストールマニュアル、および直接購入オプションについて。アプリケーション固有のガイダンスについては、VIOXテクニカルセールス（[連絡先情報]）にお問い合わせいただくか、サイト評価をリクエストして、施設の電気火災保護要件に合わせた推奨事項を入手してください。
- 壊滅的な電気火災が発生して保護のギャップが露呈するのを待つのではなく、ビジネスの中断を最小限に抑えながら機器を保護する実績のあるエアロゾル抑制技術を実装してください。 電気配電盤内のDINレールに取り付けられたVIOXエアロゾル消火器。コンパクトな設置とVIOXロゴを示す回路ブレーカー付き
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