EIS to lekki, mobilny, kompaktowy i oszczędny system wykorzystywany do chłodzenia i zabezpieczenia samochodów elektrycznych.
POŻARY SAMOCHODÓW ELEKTRYCZNYCH
Na całym świecie obserwujemy wzrost zainteresowania pojazdami z napędem elektrycznym. Wyraźnie widać, że po ulicach jeździ ich coraz więcej. Z uwagi na powszechny rozwój elektromobilności, a tym samym coraz większą liczbę samochodów elektrycznych na drogach, pojawiły się nowe zagrożenia i wyzwania z tym związane.
Samochody elektryczne są znacznie młodsze od samochodów z napędem spalinowym, jednakże wraz z wiekiem pojazdów, niezależnie od ich rodzaju, rośnie ryzyko usterek, awarii, a tym samym pożarów. Prawdopodobieństwo powstania pożaru według statystyk dotyczy tzw. hybrydy lub hybrydy ”plug-in”.
Skuteczne ugaszenie samochodu elektrycznego wymaga fachowej wiedzy i doświadczenia strażaków oraz więcej czasu na ugaszenie „elektryka” i innych środków gaśniczych niż ma to miejsce w przypadku pożarów pojazdów z silnikami spalinowymi. Przyjrzyjmy się na czym polegają różnice.
SAMOCHÓD ELEKTRYCZNY – ZAGROŻENIA
Awarie i pożary nie oszczędzają aut ze względu na ich napęd, jednak ryzyko powstania pożaru w przypadku samochodów elektrycznych jest znacznie niższe niż w przypadku samochodów z napędem spalinowym.
W wielu samochodach elektrycznych tradycyjny akumulator umieszczony jest w dodatkowej wodoszczelnej obudowie. Takie rozwiązanie zapewnia, że nawet w czasie wypadku w niewielkim stopniu narażony jest na bezpośrednie uszkodzenie. Konstrukcja akumulatora w niektórych samochodach elektrycznych zapewnia automatyczne odcięcie zasilania akumulatora. w momencie uruchomienia zabezpieczeń pirotechnicznych (np. poduszek powietrznych). Te zabezpieczenia nie są jednak wystarczające i nie eliminują ryzyka pożaru w stu procentach.
Samochód elektryczny, w przeciwieństwie do spalinowego, nie posiada zbiornika paliwa. W tych samochodach najczęstszym źródłem zapłonu jest akumulator trakcyjny, czyli pakiet ogniw litowo-jonowych (Li-ion). To właśnie pożar akumulatora (a właściwie samo potencjalne zagrożenie jego powstania) jest największym problemem związanym z usterkami, wypadkami drogowymi czy też pożarami samochodów elektrycznych. Takie ogniwo nie pali się bowiem w całości od razu i istnieje ryzyko kilkukrotnego samozapłonu nawet po ugaszeniu pożaru.
Samochód elektryczny pod względem pożarowym nie jest bardziej niebezpieczny niż samochód spalinowy. Nie mniej konsekwencje pożaru takiego samochodu są zupełnie inne, a zagrożenie związane z możliwością powstania ponownego pożaru może występować przez wiele dni.
OGNIWA LI-ION?
Ogniwa litowo-jonowe stosowane w akumulatorach aut elektrycznych są bardzo niestabilne. Są wrażliwe zwłaszcza na podwyższoną temperaturę. Z powodu przegrzania, zwarcia lub uszkodzenia mechanicznego mogą się zapalić, a w konsekwencji doprowadzić do powstania pożaru pojazdu. Ogniwa te są powszechnie stosowane, m.in. w telefonach komórkowych oraz laptopach, jednak bardzo rzadko sprawiają problemy. Wynika to z faktu, że akumulatory Li-ion posiadają szereg zabezpieczeń. Gdy tylko temperatura ogniw przekroczy bezpieczny próg, czujniki termiczne przerywają obwód, odcinając ładowanie albo pobór energii z akumulatora. Przy mniejszym zagrożeniu system zmniejsza tylko prąd ładowania albo ogranicza oddawanie energii. Ogniwa nigdy nie są rozładowywane do końca. Zero procent na wskaźniku naładowania pokazuje ilość energii dostępnej dla użytkownika, a nie faktyczny poziom energii w ogniwach. Wynika to z budowy takiego ogniwa. Całkowicie rozładowane ogniwo Li-ion powoduje jego „puchnięcie”, a w konsekwencji rozerwanie obudowy. Natomiast przeładowane ogniwa Li-ion powodują jego rozgrzanie, co grozi powstaniem pożaru.
Ogniwom samochodowym Li-ion, podobnie jak tym w telefonach komórkowych czy laptopach, bardzo szkodzą m.in. wysokie temperatury. Od czego zależy temperatura samochodowej baterii? Nie tylko od pogody! Im szybciej bateria jest ładowana lub rozładowywana, tym wyższa jest jej temperatura.
CO ZROBIĆ Z SAMOCHODEM ELEKTRYCZNYM PO POŻARZE LUB WYPADKU DROGOWYM, ABY BYŁO BEZPIECZNIE?
Pojazd w takim wypadku należy przede wszystkim chłodzić. Problem polega na tym, że po pożarze samochodu z napędem elektrycznym, akumulator, składający się z bardzo wielu sekcji ogniw Li-ion, nigdy nie zapala się cały. Najczęściej pożar jednej sekcji ogniw Li-ion uszkadza kolejne ogniwa. Dochodzi do niewielkich przebić, a w ich konsekwencji stopniowego wyzwalania się energii. Następuje wzrost temperatury do 1300 oC oraz kolejnego pożaru. Specjalne separatory pomiędzy poszczególnymi sekcjami ogniw topią się, izolując kolejne sekcje, jednak nie zawsze działa to w stu procentach skutecznie.
Jednostki straży pożarnej oraz inne służby ratownicze, pomoc drogowa oraz warsztaty samochodowe stoją przed poważnymi problemami związanymi z bezpiecznym chłodzeniem, zabezpieczeniem i przechowywaniem uszkodzonych w wyniku pożaru lub wypadów drogowych samochodów elektrycznych z akumulatorami litowo-jonowymi.
Według „Standardowych Zasad Postępowania z samochodami o napędzie elektrycznym” w przypadku pożaru ogniwa Li-ion, do jego ugaszenia niezbędne jest posiadanie na miejscu pożaru dużej ilości środków gaśniczych, większej niż w przypadku pożarów pojazdów z silnikami spalinowymi.
Z uwagi na fakt, że obudowa akumulatora jest hermetyczna, nie zawsze można dostać się do jego wnętrza. Dlatego jedynym rozwiązaniem jest schładzanie obudowy z zewnątrz. Dodatkowo do zapłonu uszkodzonego samochodu elektrycznego może dojść nawet kilkakrotnie w ciągu kilku dni. Niektórzy producenci w swoich instrukcjach obsługi zalecają odstawienie wraku w bezpieczne miejsce na okres nawet dwóch tygodni.
KONTENER Z WODĄ?
Obecnie jednostki straży pożarnych stosują coraz szerszą gamę zasad i metod postępowania w przypadku pożarów samochodów elektrycznych powstałych w wyniku wypadku drogowego lub z innych przyczyn.
W celu lepszego schładzania baterii, niektórzy producenci akumulatorów umieszczają w karoserii pojazdów specjalny otwór, który „otwiera” się pod wpływem rosnącej temperatury i ciśnienia. Przez taki otwór można wlać wodę i zalać ogniwa akumulatorów Li-ion. Głównym występującym problemem jest konieczność chłodzenia ogniw Li-ion z użyciem bardzo dużej ilości wody w czasie nawet do 20 godzin. Po ugaszeniu pożaru temperatura ogniw jest na tyle wysoka, że w każdej chwili może dojść do ponownego ich samozapłonu.
Jedną ze stosowanych metod jest umieszczenie (zanurzenie) całego pojazdu elektrycznego w specjalnie do tego przystosowanym kontenerze po jego ugaszeniu. Poprzez wbudowaną w kontenerze nasadę zasilającą wypełnia się go wodą, w której umieszcza się samochód na kilka, a nawet kilkanaście dni na wypadek ponownego samozapłonu.
Niestety, metoda ta wymaga zadysponowania na miejsce zdarzenia, poza samochodami ratowniczo-gaśniczymi i samochodem ratownictwa technicznego wyposażonego w żuraw hydrauliczny, nośnika kontenerowego wraz ze specjalnym kontenerem. Do wypełnienia kontenera potrzeba ok. do 10.000 litrów wody. Koszt takiego kontenera to co najmniej 300.000 złotych.
EKONOMICZNE, BEZPIECZNE I UNIWERSALNE CHŁODZENIE
Jednym z dostępnych oraz ekonomicznych rozwiązań jest system do chłodzenia i zabezpieczenia samochodów elektrycznych EIS niemieckiej firmy Vetter, który rozwiązuje problem dużego zużycia wody i konieczności chłodzenia ogniw litowo-jonowych w bardzo długim czasie.
To specjalna, dużych rozmiarów torba EIS, w której umieszcza się uszkodzony samochód elektryczny, a poprzez wbudowaną nasadę zasilającą 52 mm wypełnia się ją dwoma tysiącami litrów wody. W tym systemie na pewien czas umieszcza się samochód elektryczny stwarzający zagrożenie, aby nastąpiło wystudzenie jego ogniw elektrycznych.
Do „spakowania” auta w systemie EIS i napełnienia systemu wodą wystarczy praca jedynie trzech osób.
Umieszczenie samochodu elektrycznego, który wcześniej brał udział w wypadku drogowym i jest uszkodzony w jego wyniku, w wodo – i ognioodpornym systemie, zajmuje strażakom około pół godziny. Całość (system EIS, samochód elektryczny i woda do jego chłodzenia) powoduje, że łączna waga takiego ładunku to ok. 4500 kilogramów.
System EIS umożliwia przeniesienie i umieszczenie go na lawecie wraz z jego zawartością. Możemy wykonać to za pomocą żurawia hydraulicznego zamontowanego na średnim lub ciężkim samochodzie ratownictwa technicznego. Samochód elektryczny tak zabezpieczony należy przewieźć w wyznaczone miejsce przez służby ratownicze.
SYSTEM CHŁODZENIA I ZABEZPIECZENIA SAMOCHODÓW ELEKTRYCZNYCH EIS (E-Vehicle Isolation System)
Zastosowanie w praktyce przez m.in. jednostki straży pożarnych systemu chłodzenia i zabezpieczenia samochodów elektrycznych EIS ogranicza się do wykonania trzech bardzo prostych czynności:
- W pierwszej fazie należy ugasić pożar pojazdu elektrycznego.
- Następnie należy rozłożyć system EIS wraz z pasami transportowymi pod ugaszonym samochodem elektrycznym, zamocować pasy napinające, będące elementami zestawu i doprowadzić wodę do wnętrza systemu EIS, wykorzystując przeznaczoną do tego, wbudowaną nasadę zasilającą 52 mm. Jest ona umieszczona na wysokości poziomu szyb we wnętrzu samochodu elektrycznego.
- Gdy podawana przez nasadę woda całkowicie zakryje ogniwa Li-ion, należy zabezpieczyć całość za pomocą pasów transportowych i tak przygotowany do transportu samochód elektryczny można podnieść i załadować z wykorzystaniem żurawia hydraulicznego na lawetę. Przed transportem należy pamiętać o odłączeniu węża od wbudowanej nasady zasilającej 52 mm.
Z wykorzystaniem przystosowanej lawety przewozimy i składujemy (cały czas w systemie EIS) pojazd elektryczny, do momentu, aż nastąpi całkowite wychłodzenie jego akumulatorów litowo-jonowych.
Dodatkową zaletą systemu do chłodzenia i zabezpieczania samochodów elektrycznych EIS jest fakt, że izoluje samochód na tyle dobrze, że auto można pozostawić zamknięte w systemie EIS, w bliskiej odległości budynków i innych pojazdów. Materiał, z którego jest wykonany ten system wytrzymuje temperaturę do 1300 oC.
SYSTEM EIS – MOBILNY, LEKKI, KOMPAKTOWY I EKONOMICZNY
W skład systemu wchodzą:
- pasy transportowe – służą do podniesienia pojazdu elektrycznego w celu przygotowania go do transportu.
- automatyczne pasy napinające – dziesięć sztuk (kolor czarny). Wykorzystywane są one do zabezpieczenia pojazdu elektrycznego w systemie EIS. Są one mocowane, następnie przeciągane w kilku punktach wzdłuż dłuższego boku i nad dachem umieszczonego w tzw. torbie EIS pojazdu elektrycznego.
- pasy napinające – cztery sztuki (kolor żółty). Służą do mocowania torby EIS na samochodzie przystosowanym do transportu.
SYSTEM EIS – PODSTAWOWE DANE TECHNICZNE
Materiał: tkanina poliestrowa z powłoką PCV z obu stron (zgodnie z DIN EN 12641-2)
Wymiary transportowe: 87 x 52 x 44 cm – wystarczająco niewielkie do umieszczenia EIS w skrytce samochodu ratowniczo – gaśniczego.
Wymiary po rozłożeniu: 500 x 250 x 120 cm
Waga: 46 kg
Pasy napinające czarne: 10 szt.
Pasy napinające żółte: 4 szt.
Liczba osób potrzebnych do obsługi: trzy osoby
Film prezentujący sposób działanie systemu EIS:
https://youtu.be/kGaJOCAOaCc
