Aký hasiaci prístroj je potrebný pre nabíjacie stanice EV?

Keďže počet nových energetických vozidiel neustále rastie, rýchlo sa zavádzajú nabíjacie stanice pre elektrické vozidlá (EV) a nabíjačky. Od komerčných parkovísk a obytných oblastí až po oblasti diaľničných služieb, stále väčší počet miest inštaluje nabíjacie zariadenia pre elektrické vozidlá.

Bezpečnosť nabíjania zároveň postupne pritiahla väčšiu pozornosť. Hoci sú elektrické vozidlá za normálnych prevádzkových podmienok vysoko bezpečné, veľkokapacitné lítium-iónové batérie používané v týchto vozidlách môžu predstavovať riziká, ako je tepelný únik, prehriatie a spaľovanie, keď sú vystavené abnormálnym faktorom.

Pre prevádzkovateľov nabíjacích staníc, správcov nehnuteľností a firemných používateľov je okrem inštalácie nabíjacieho zariadenia dôležitou súčasťou bezpečnostného manažmentu nabíjacích priestorov aj vybavenie príslušnými protipožiarnymi zariadeniami.

Aké hasiace prístroje sú teda potrebné na nabíjacích staniciach EV? Sú vhodné bežné hasiace prístroje? Ako by ste si mali vybrať správne protipožiarne vybavenie pre oblasti nabíjania elektrických vozidiel?

V porovnaní s tradičnými parkovacími plochami je najväčším rozdielom nabíjacích staníc pre elektromobily pridanie elektrického vybavenia a batériových systémov s vysokou hustotou energie. Počas nabíjania je batéria nepretržite dodávaná elektrickou energiou. Ak sú ovplyvnené poruchami zariadenia, starnutím batérie, problémami s elektroinštaláciou alebo vonkajšími vplyvmi prostredia, môže sa zvýšiť riziko abnormálnych podmienok.

Bežné obavy o bezpečnosť v oblastiach nabíjania EV zahŕňajú poruchy zariadení, starnutie batérie, problémy s elektroinštaláciou a vonkajšie faktory prostredia. Okrem toho existujú tri ďalšie kritické obavy:

1. Šírenie tepelného úniku –Akonáhle sa jeden článok dostane do tepelného úniku, uvoľnené teplo môže spustiť susedné články, čo vedie k reťazovej reakcii, ktorú je ťažké udržať a môže viesť k rozsiahlemu požiaru alebo výbuchu.

2. Nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom a elektrického oblúka –Nabíjacie zariadenie pracuje pri vysokom napätí (často 400 V – 800 V DC). Chybná izolácia, poškodené káble alebo nesprávna manipulácia môžu vystaviť personál smrteľnému úrazu elektrickým prúdom alebo oblúkovému záblesku, čo predstavuje bezprostredné riziko pre život.

3. Náročné hasenie požiaru a riziko opätovného vznietenia –Požiare lítium-iónových batérií sú sebestačné a môžu produkovať vlastný kyslík. Bežné hasiace prostriedky (napr. CO₂, suché chemikálie) nemusia účinne ochladiť jadro batérie a dokonca aj po zdanlivom uhasení môžu skryté horúce miesta spôsobiť opätovné vznietenie o niekoľko hodín alebo dní neskôr, čo si vyžaduje nepretržité monitorovanie a špecializovanú taktiku hasenia.

Pochopenie potenciálnych rizík na nabíjacích staniciach je kritickým predpokladom pre výber správneho hasiaceho prístroja.

Riziko tepelného úniku lítium-iónovej batérie-

Nové energetické vozidlá zvyčajne používajú ako zdroj energie lítium-iónové batérie. Keď sa vo vnútri batérie vyskytnú abnormálne reakcie, rýchle nahromadenie tepla môže-rozvinúť jav známy ako tepelný únik. Počas tepelného úniku možno pozorovať nasledovné:

Rýchly nárast teploty
Generovanie dymu
Trvalé vnútorné chemické reakcie
Propagácia do susedných buniek

Tepelný únik môže byť vyvolaný rôznymi faktormi vrátane prebitia, nadmerného{0}}vybitia, vonkajšieho tepelného zneužitia, mechanického poškodenia, vnútorných skratov alebo výrobných chýb. Po spustení sa teplota v batérii môže dramaticky zvýšiť-štúdie zaznamenali maximálne teploty dosahujúce 1 370 stupňov v batériových moduloch počas tepelných únikov. Tento proces je-samosprávny a je veľmi ťažké ho prerušiť.

Ďalšie nebezpečenstvá mimo viditeľných plameňov

Okrem vysokých teplôt a otvoreného ohňa predstavujú požiare lítium-iónových batérií niekoľko ďalších vážnych nebezpečenstiev:

Emisie toxických a horľavých plynov –Počas tepelného úniku batérie uvoľňujú značné množstvo toxických a horľavých plynov, vrátane oxidu uhoľnatého, vodíka a rôznych uhľovodíkov. V uzavretých alebo čiastočne uzavretých priestoroch tieto plyny predstavujú značné zdravotné riziká pre personál a môžu spôsobiť nebezpečenstvo výbuchu.

Rýchle šírenie požiaru a opätovné zapálenie –Teplo uvoľnené počas tepelného úniku sa môže rýchlo šíriť do susedných buniek, čo vedie k reťazovej reakcii. Okrem toho konvenčné hasiace prostriedky, ako je suchá chemikália alebo CO₂, dokážu potlačiť povrchové plamene iba dočasne-, nedokážu ochladiť jadro batérie. Vnútorné reakcie pokračujú a opätovné zapálenie často nastáva v priebehu niekoľkých sekúnd. Úplné uhasenie požiaru batérie EV je preto mimoriadne náročné.

Uviaznutá elektrická energia -Dokonca aj po potlačení viditeľného požiaru môže batéria stále obsahovať značné množstvo nahromadenej elektrickej energie, čo predstavuje trvalé riziko šoku a opätovného vznietenia.

Dôsledky pre požiarnu ochranu

Keďže požiare lítium{0}}iónových batérií sú elektrochemickej povahy, stratégie požiarnej ochrany musia ísť nad rámec potláčania povrchového plameňa. Efektívna odozva vyžaduje trvalé chladenie jadra batérie, aby sa zastavili vnútorné chemické reakcie. To je dôvod, prečo je výber vhodného hasiaceho prostriedku a dostatočné zásobovanie vodou alebo špecializovanými hasiacimi systémami základnými kritériami pre každé nabíjacie zariadenie EV.

Riešenie požiarov elektrických vozidiel si preto vyžaduje nielen riadenie viditeľných plameňov, ale aj kontrolu vnútornej teploty batérie-rozlíšenie, ktoré zásadne ovplyvňuje výber hasiaceho prístroja a plánovanie núdzovej reakcie na nabíjacích staniciach.

V prípade nabíjacích staníc pre elektromobily si výber správneho hasiaceho prístroja vyžaduje zváženie charakteristík požiaru lítium-iónových batérií a špecifických podmienok na mieste. V súčasnosti sú na trhu bežné možnosti:

Hasiace prístroje špecifické pre lítium-iónové batérie

Hasiace prístroje s lítium-iónovou batériousú protipožiarne zariadenia vyvinuté špeciálne pre jedinečné výzvy spojené s požiarmi lítium-iónových batérií. V porovnaní s bežnými hasiacimi prístrojmi kladú tieto produkty väčší dôraz na:

Charakteristiky požiaru batérie
Regulácia teploty
Potláčanie požiaru
Znižovanie rizika v počiatočnom štádiu

V prípade zariadení s nabíjacími priestormi pre elektromobily možno takéto profesionálne protipožiarne vybavenie zvážiť na základe skutočných potrieb.

Ďalšie úvahy

V praxi hasiace prístroje špecifické pre lítium-iónové batérie vo všeobecnosti spadajú do dvoch hlavných kategórií: na báze vody (so špecializovanými prísadami) a na báze perfluórhexanónu. Typy na báze vody kombinujú chladiace, krycie a penetračné funkcie, vďaka čomu sú účinné pri regulácii teploty a znižujú riziko opätovného vznietenia. Hasiace prístroje na báze perfluórhexanónu ponúkajú vynikajúci izolačný výkon a nezanechávajú žiadne zvyšky, vďaka čomu sú vhodné na ochranu citlivých elektrických zariadení.

Z regulačného hľadiska čínska národná norma GB 50140 („Kód pre návrh konfigurácie hasiaceho prístroja v budove“) a GB/T 51313‑2018 („Technická norma pre zariadenia na rozptýlené nabíjanie elektrických vozidiel“) vyžaduje, aby oblasti centralizovaného nabíjacieho zariadenia boli vybavené hasiacimi prístrojmi v súlade s GB 50140, pričom sa odporúča typ suchého chemického hasenia. Je však dôležité poznamenať, že suché chemické hasiace prístroje dokážu potlačiť iba povrchové plamene a nemusia účinne ochladiť jadro batérie, čo môže viesť k opätovnému vznieteniu. Z tohto dôvodu mnohé miestne predpisy a osvedčené postupy v tomto odvetví teraz odporúčajú doplniť hasiace prístroje s väčšou kapacitou: napríklad podzemným garážam s nabíjacími zariadeniami pre elektromobily sa odporúča pridať vodné hasiace prístroje namontované na vozíku s najmenej 60 l činidla, s maximálnou ochrannou vzdialenosťou 30 m, zatiaľ čo niektoré miestne normy vyžadujú aspoň dva 45 l vodné troleje namontované na požiarnom oddelení.

Stručne povedané, odporúča sa viacvrstvový prístup: štandardné suché chemické hasiace prístroje alebo hasiace prístroje s CO₂ môžu riešiť elektrické požiare v samotnom nabíjacom bode, zatiaľ čo hasiace prístroje špecifické pre lítium-iónové batérie-či už na vodnej báze alebo perfluórhexanónové-by mali byť nasadené pre riziká požiaru súvisiace s batériou. Pre väčšie zariadenia alebo zariadenia s vyšším rizikovým profilom sa dôrazne odporúčajú jednotky namontované na vozíku s väčšou kapacitou agentov.

Toto znepokojuje mnohých manažérov nabíjacích staníc. Tradičné suché chemické hasiace prístroje ABC sa používajú v mnohých scenároch a dokážu zvládnuť niektoré bežné typy požiarov. Požiare EV sa však líšia od bežných požiarov horľavých materiálov. Medzi hlavné dôvody patria:

Nedostatočné chladenie -Suché chemické činidlá ABC potláčajú povrchové plamene, ale nemôžu preniknúť do krytu batérie, aby ochladili vnútorné články. Keďže požiare lítium-iónových batérií sa samovoľne zahrievajú bez účinného chladenia, vnútorné reakcie pokračujú a k opätovnému vznieteniu často dochádza v priebehu niekoľkých minút.

Neschopnosť zastaviť šírenie tepelného úniku -Tieto hasiace prístroje neprerušujú reťazovú reakciu vo vnútri batérie. Akonáhle sa jedna bunka dostane do tepelného úniku, uvoľnené teplo sa rozšíri do susedných buniek. Suché chemikálie liečia iba viditeľný požiar, nie jeho hlavnú príčinu, takže nemôžu zabrániť eskalácii požiaru do úplného zasiahnutia.

Obmedzená kontrola toxických a výbušných plynov –Pri požiaroch batérií sa uvoľňuje veľké množstvo nebezpečných plynov (CO, H₂, uhľovodíky). Suchý prášok neabsorbuje ani neriedi tieto plyny, takže riziká výbuchu a otravy nie sú vyriešené a samotný oblak prášku môže znížiť viditeľnosť a prekážať citlivému nabíjaciemu zariadeniu.

Výber by mal byť založený na scenári spoplatňovania, pretože rôzne miesta majú rôzne potreby požiarnej ochrany:

Malé súkromné nabíjacie plochy (napr. domáce garáže, súkromné parkovacie miesta)

Málo vozidiel a obmedzený priestor – na požiare batérie a elektrických zariadení v počiatočnom štádiu sa odporúčajú prenosné hasiace prístroje na báze vody (s objemom väčším alebo rovným 9 l) alebo perfluórhexanónové hasiace prístroje s pravidelnou údržbou.

Komerčné parkoviská (napr. podzemné garáže v obchodných centrách, administratívne budovy)

Vysoká obrátkovosť vozidiel a viacero nabíjacích miest – odporúčame veľké vodné hasiace prístroje namontované na vozíku (45 l alebo 60 l) spolu so suchými chemickými hasiacimi prístrojmi na nabíjanie haldových požiarov. Užitočné sú aj systémy detekcie dymu/tepla.

Verejné nabíjacie stanice (napr. rýchlonabíjacie stanice pri ceste, servisné oblasti na diaľnici)

Hustá premávka a vysoký nabíjací výkon zvyšujú riziko – konfigurácia by mala spĺňať normy GB 50140 a GB/T 51313 s kombináciou vodných a suchých chemických hasiacich prístrojov, plus požiarneho piesku, protipožiarnych prikrývok a personálu v službe.

Veľké sklady nových energetických vozidiel (napr. autobusové parkoviská, logistické parky)

Koncentrované vozidlá a veľkokapacitné batérie predstavujú vysoké riziko šírenia požiaru – sú potrebné veľké vodné hasiace prístroje namontované na vozíku (Väčší alebo rovný 60 l), požiarne hydrantové systémy a pevné automatické hasiace systémy (napr. vodná hmla), spolu so špecializovaným riadením požiaru a plánmi núdzovej evakuácie.

Celkovo zvážte počet vozidiel, veľkosť priestoru, personálny manažment a podmienky zásobovania vodou/elektrinou, aby ste dosiahli viacúrovňovú a prispôsobenú stratégiu požiarnej ochrany.

Na základe rôznych scenárov aplikácie možno zvážiť nasledujúci prístup:

Aplikačný scenár	Kľúčové oblasti zamerania
Súkromné nabíjacie priestory	Prenosnosť, jednoduchá obsluha a jednoduché skladovanie
Komerčné parkoviská	Pokrytie viacerých nabíjacích bodov a rýchla dostupnosť
Verejné nabíjacie stanice	Zohľadnenie obsluhy personálu a bežnej údržby
Veľké{0}}nabíjacie sklady	Komplexná integrácia systémov požiarnej ochrany a profesionálnych protipožiarnych riešení

Je potrebné poznamenať, že prístup k špecifickej konfigurácii sa musí vyhodnotiť aj v spojení s miestnymi požiadavkami na požiarnu ochranu, podmienkami na mieste a špecifickými charakteristikami projektu.

Na otázku, aké hasiace prístroje by mali byť vybavené nabíjacími stanicami pre elektromobily, neexistuje univerzálna odpoveď. Konečný výber ovplyvňujú rôzne prostredia nabíjania, typy batérií, počet vozidiel a požiadavky na požiarnu ochranu. Pre zariadenia zahŕňajúce nabíjanie nových energetických vozidiel je pochopenie charakteristík požiarov lítium-iónových batérií a výber vhodnejšieho hasičského vybavenia dôležitým krokom k zlepšeniu riadenia bezpečnosti.

Shangdijia sa zameriava na výskum, vývoj a výrobu zariadení na ochranu pred požiarmi, poskytuje profesionálne riešenia na hasenie požiarov pre nové energetické vozidlá, aplikácie lítium-iónových batérií a priemyselné scenáre. Pre nabíjacie stanice pre elektromobily, oblasti nabíjacích hromad a súvisiace potreby aplikácií môžeme ponúknuť prispôsobené odporúčania produktov na základe skutočných podmienok na mieste.

Vitajte v kontakte SAFETY PLUSdozvedieť sa o profesionálnych protipožiarnych riešeniach vhodných pre nabíjacie stanice EV a poskytnúť komplexnejšiu bezpečnostnú podporu pre vaše nabíjacie zariadenia.