איזה מטף נחוץ עבור תחנות טעינה EV?

ככל שמספר רכבי האנרגיה החדשים ממשיך לגדול, תחנות טעינה לרכב חשמלי (EV) וערימות טעינה נפרסות במהירות. מחניונים מסחריים ואזורי מגורים ועד אזורי שירות לכבישים מהירים, מספר הולך וגדל של מקומות מתקינים מתקני טעינה לרכב חשמלי.

במקביל, בטיחות הטעינה משכה בהדרגה תשומת לב רבה יותר. למרות שכלי רכב חשמליים בטוחים מאוד בתנאי הפעלה רגילים, סוללות הליתיום-הקיבולות הגדולות המשמשות בכלי רכב אלה עלולות להוות סיכונים כגון בריחת תרמית, התחממות יתר ושריפה כאשר הן נתונות לגורמים חריגים.

עבור מפעילי עמדות טעינה, מנהלי נכסים ומשתמשים ארגוניים, בנוסף להתקנת ציוד טעינה, ציוד להגנה מפני אש מתאימים הוא גם חלק חשוב מניהול הבטיחות עבור אזורי טעינה.

אז אילו מטפים דרושים בתחנות טעינה של EV? האם מטפים רגילים מתאימים? כיצד כדאי לבחור את ציוד מיגון האש המתאים לאזורי טעינת רכב חשמלי?

מדוע עמדות טעינה זקוקות להגנה מפני אש?

בהשוואה לאזורי חניה מסורתיים, ההבדל הגדול ביותר בין עמדות הטעינה ל-EV הוא תוספת של ציוד חשמלי ומערכות סוללות בצפיפות אנרגיה גבוהה. במהלך הטעינה, הסוללה עוברת הזנת אנרגיה חשמלית מתמשכת. אם מושפע מתקלות בציוד, הזדקנות הסוללה, בעיות חיווט או השפעות סביבתיות חיצוניות, הסיכון לתנאים חריגים עלול לעלות.

חששות בטיחות נפוצים באזורי טעינת EV כוללים תקלות בציוד, הזדקנות הסוללה, בעיות חיווט וגורמים סביבתיים חיצוניים. בנוסף, שלושה חששות קריטיים נוספים הם:

1. התפשטות בריחת תרמית -ברגע שתא בודד נכנס לברוח תרמית, החום המשתחרר יכול להפעיל תאים סמוכים, ולהוביל לתגובת שרשרת שקשה להכיל אותה ועלולה לגרום לשריפה או פיצוץ בקנה מידה גדול.

2. מפגעי התחשמלות ופגעי קשת –ציוד טעינה פועל במתחים גבוהים (לעיתים קרובות 400 V–800 V DC). בידוד פגום, כבלים פגומים או טיפול לא נכון עלולים לחשוף את הצוות להתחשמלות קטלניות או הבזקי קשת, דבר המהווה סכנה מיידית לבטיחות החיים.

3. מאתגר את דיכוי השריפה והסיכון להצתה מחדש –שריפות סוללות ליתיום-יון מתקיימות בעצמן ויכולות לייצר חמצן משלהן. חומרי כיבוי קונבנציונליים (למשל, CO₂, כימיקלים יבשים) עשויים שלא לקרר ביעילות את ליבת הסוללה, וגם לאחר כיבוי גלוי, נקודות חמות נסתרות עלולות לגרום להצתה מחדש שעות או ימים לאחר מכן, הדורשים ניטור מתמשך וטקטיקות כיבוי מיוחדות.

סיכוני שריפה נפוצים בתחנות טעינה של EV

הבנת הסיכונים הפוטנציאליים בתחנות הטעינה היא תנאי מוקדם קריטי לבחירת מטף כיבוי אש המתאים.

סכנת בריחת תרמית של סוללת יון-ליתיום

רכבי אנרגיה חדשים משתמשים בדרך כלל בסוללות -ליתיום כמקור הכוח שלהם. כאשר מתרחשות תגובות חריגות בתוך הסוללה, הצטברות חום מהירה יכולה להתפתח-תופעה המכונה בריחת תרמית. במהלך בריחה תרמית, ניתן להבחין בדברים הבאים:

• עליית טמפרטורה מהירה
• יצירת עשן
• תגובות כימיות פנימיות מתמשכות
• התפשטות לתאים סמוכים

בריחה תרמית יכולה להיות מופעלת על ידי גורמים שונים, כולל טעינת יתר,-פריקת יתר, שימוש לרעה תרמית חיצונית, נזק מכני, קצר חשמלי פנימי או פגמים בייצור. לאחר ההפעלה, הטמפרטורה בתוך הסוללה יכולה לעלות באופן דרמטי-מחקרים תיעדו טמפרטורות מקסימליות המגיעות ל-1,370 מעלות במודולי סוללה במהלך אירועי בריחה תרמית. התהליך הוא-מתקיים בעצמו וקשה מאוד להפריע לו.

סכנות נוספות מעבר ללהבות הנראות לעין

בנוסף לטמפרטורות גבוהות ולהבות פתוחות, שריפות סוללת ליתיום- מהוות מספר סכנות חמורות נוספות:

• פליטת גזים רעילים ודליקים -במהלך בריחת תרמית, סוללות משחררות כמויות ניכרות של גזים רעילים ודליקים, כולל פחמן חד חמצני, מימן ופחמימנים שונים. בחללים סגורים או סגורים חלקית, גזים אלו מהווים סיכונים בריאותיים משמעותיים לצוות ועלולים ליצור סכנת פיצוץ.

• התפשטות והצתה מהירה של אש -החום המשתחרר במהלך בריחת תרמית יכול להתפשט במהירות לתאים סמוכים, ולהוביל לתגובת שרשרת. יתר על כן, חומרי כיבוי קונבנציונליים כגון כימיקלים יבשים או CO₂ יכולים לדכא רק להבות פני השטח באופן זמני-הם לא יכולים לקרר את ליבת הסוללה. התגובות הפנימיות נמשכות, וההצתה מחדש מתרחשת לרוב תוך שניות. זה הופך שריפות של סוללות EV למאתגרות במיוחד לכיבוי מלא.

• אנרגיה חשמלית תקועה -גם לאחר כיבוי האש הנראית לעין, הסוללה עדיין עשויה להכיל אנרגיה חשמלית מאוחסנת משמעותית, מה שגורם להלם מתמשך ולהתלקחות מחדש.

השלכות על מיגון אש

מכיוון שריפות סוללות ליתיום- הן אלקטרוכימיות בטבען, אסטרטגיות הגנה מפני אש חייבות לעלות מעבר לדיכוי להבות פני השטח. תגובה יעילה דורשת קירור מתמשך של ליבת הסוללה כדי לעצור את התגובות הכימיות הפנימיות. זו הסיבה שבחירה בחומר הכיבוי המתאים ובעל אספקת מים נאותה או מערכות מיוחדות לכיבוי אש הם שיקולים חיוניים עבור כל מתקן טעינת EV.

לכן, טיפול בשריפות חשמליות דורש לא רק ניהול להבות גלויות, אלא גם שליטה בטמפרטורות הסוללה הפנימיות-הבחנה המשפיעה באופן יסודי על בחירת מטף כיבוי אש ותכנון תגובת חירום בתחנות הטעינה.

אילו מטפים צריכים להיות מצוידים בתחנות טעינה של EV?

עבור תחנות טעינה של EV, בחירת מטף כיבוי האש המתאים דורשת התייחסות הן למאפיינים של שריפות סוללות ליתיום-יון והן בתנאי האתר הספציפיים. נכון לעכשיו, האפשרויות הנפוצות בשוק כוללות:

מטפים ספציפיים לסוללת ליתיום-יון

מטפי כיבוי סוללות ליתיום-יוןהם מכשירי כיבוי אש שפותחו במיוחד עבור האתגרים הייחודיים של שריפות סוללות ליתיום-יון. בהשוואה למטפים רגילים, מוצרים אלה שמים דגש רב יותר על:

• מאפייני אש בסוללה
• בקרת טמפרטורה
• כיבוי אש
• הפחתת סיכונים בשלב מוקדם

עבור מתקנים עם אזורי טעינת EV, ניתן לשקול ציוד כיבוי אש מקצועי כזה בהתבסס על הצרכים בפועל.

שיקולים נוספים

בפועל, מטפים ספציפיים לסוללות ליתיום יון מתחלקים בדרך כלל לשתי קטגוריות עיקריות: על בסיס מים (עם תוספים מיוחדים) ועל בסיס פרפלואורוהקסנון. סוגים מבוססי מים משלבים פונקציות קירור, כיסוי וחדירה, מה שהופך אותם ליעילים לבקרת טמפרטורה והפחתת הסיכון להצתה מחדש. מטפים מבוססי Perfluorohexanone מציעים ביצועי בידוד מצוינים ואינם משאירים שאריות, מה שהופך אותם למתאימים להגנה על ציוד חשמלי רגיש.

מנקודת מבט רגולטורית, התקן הלאומי של סין GB 50140 ("קוד לתכנון תצורת מטפי כיבוי לבניין") ו-GB/T 51313-2018 ("תקן טכני למתקני טעינה מפוזרים לכלי רכב חשמליים") דורשים שאזורי מתקני טעינה מרכזיים יהיו מצוידים במטפי כיבוי אש בהתאם לכימיקלים 1 ex40 GB50, מטפים כימיים מומלצים. עם זאת, חשוב לציין שמטפים כימיים יבשים יכולים רק לדכא להבות פני השטח ואולי לא לקרר ביעילות את ליבת הסוללה, מה שעלול להוביל להצתה מחדש. מסיבה זו, תקנות מקומיות רבות ושיטות עבודה מומלצות בתעשייה ממליצות כעת להשלים עם מטפים בעלי קיבולת גדולה יותר: לדוגמה, למוסכים תת קרקעיים עם מתקני טעינת EV מומלץ להוסיף מטפים על בסיס מים על בסיס עגלה עם לפחות 60 ליטר חומר, עם מרחק הגנה מקסימלי של 30 מ', בעוד ששני תקנים מקומיים של לפחות 45 לטרלי דורשים מטפים על בסיס מים לכל תא כיבוי אש.

לסיכום, גישה שכבתית מומלצת: מטפים סטנדרטיים של כימיקלים יבשים או CO₂ יכולים לטפל בשריפות חשמליות בנקודת הטעינה עצמה, בעוד שיש לפרוס מטפים ספציפיים לסוללת ליתיום-יון-בין אם על בסיס מים או פרפלואורוהקסנון-לסיכוני שריפה הקשורים לסוללה. עבור מתקנים גדולים יותר או כאלה עם פרופילי סיכון גבוהים יותר, מומלץ בחום יחידות מותקנות על עגלה עם קיבולת סוכנים גדולה יותר.

האם מטפים רגילים מתאימים לתחנות טעינה של EV?

זוהי דאגה עבור מנהלי עמדות טעינה רבים. מטפים כימיים יבשים ABC מסורתיים משמשים בתרחישים רבים ויכולים להתמודד עם כמה סוגים נפוצים של שריפות. עם זאת, שריפות EV נבדלות משריפות חומר בעירה רגיל. הסיבות העיקריות כוללות:

• קירור לא מספיק -חומרים כימיים יבשים של ABC מדכאים להבות פני השטח אך אינם יכולים לחדור למעטפת הסוללה כדי לקרר את התאים הפנימיים. מאחר שריפות סוללת ליתיום-יון מתחממות מעצמן, ללא קירור יעיל, התגובות הפנימיות נמשכות וההצתה מחדש מתרחשת לרוב תוך דקות.

• חוסר יכולת לעצור את ההתפשטות התרמית -מטפים אלה אינם קוטעים את תגובת השרשרת בתוך ערכת הסוללות. ברגע שתא אחד נכנס לברוח תרמית, החום המשוחרר מתפשט לתאים סמוכים. כימיקלים יבשים מטפלים רק בשריפה הנראית לעין, לא בשורש, כך שהם לא יכולים למנוע מהשריפה להסלים למעורבות מלאה של החפיסה.

• שליטה מוגבלת בגזים רעילים ונפיצים -במהלך שריפות סוללה משתחררות כמויות גדולות של גזים מסוכנים (CO, H₂, פחמימנים). אבקה יבשה אינה סופגת או מדללת את הגזים הללו, ומותירה סיכוני פיצוץ והרעלה ללא מענה, וענן האבקה עצמו עלול להפחית את הראות ולהפריע לציוד טעינה רגיש.

כיצד לבחור את מטף כיבוי האש המתאים לתחנות טעינה של EV?

הבחירה צריכה להתבסס על תרחיש הטעינה, שכן לאתרים שונים יש צרכים שונים להגנה מפני אש:

אזורי טעינה פרטיים קטנים (למשל, מוסכים ביתיים, מקומות חניה פרטיים)

כלי רכב מועטים ומקום מוגבל - מטפים ניידים על בסיס מים (מעל או שווה ל-9 ליטר) או מטפי פרפלואורוהקסנון מומלצים לשריפות סוללות וחשמל בשלבים מוקדמים, עם תחזוקה שוטפת.

מגרשי חניה מסחריים (למשל, מוסכים תת קרקעיים בקניונים, בנייני משרדים)

תחלופת רכב גבוהה ונקודות טעינה מרובות - מומלץ למטפים גדולים על בסיס מים (45 ליטר או 60 ליטר), יחד עם מטפים כימיים יבשים לטעינת שריפות. גם מערכות גילוי עשן/חום מועילות.

עמדות טעינה ציבוריות (למשל, עמדות טעינה מהירה בצד הדרך, אזורי שירות בכבישים מהירים)

תנועה צפופה וכוח טעינה גבוה מגבירים את הסיכון - התצורה צריכה לעמוד בתקני GB 50140 ו-GB/T 51313, עם שילוב של מטפים כימיים על בסיס מים ויבשים, בתוספת חול אש, שמיכות כיבוי וצוות תורן.

מחסני רכבי אנרגיה חדשים בקנה מידה גדול (למשל, חניונים לאוטובוסים, פארקים לוגיסטיים)

כלי רכב מרוכזים וסוללות בעלות קיבולת גדולה מהווים סיכון גבוה להתפשטות אש - נחוצים מטפים גדולים המבוססים על עגלה (מעל או שווה ל-60 ליטר), מערכות ברז כיבוי ומערכות דיכוי אוטומטיות קבועות (למשל ערפל מים), יחד עם תוכניות ייעודיות לניהול שריפות ופינוי חירום.

באופן כללי, שקול את מספר כלי הרכב, גודל החלל, ניהול כוח אדם ותנאי אספקת מים/חשמל כדי להשיג אסטרטגיית הגנה מדורגת ומותאמת מפני אש.

המלצות לתצורת מטף בתחנות טעינה EV

בהתבסס על תרחישי יישום שונים, ניתן לשקול את הגישה הבאה:

יש לציין כי יש להעריך את גישת התצורה הספציפית גם בשילוב עם דרישות הגנה מקומיות מפני אש, תנאי האתר ומאפיינים ספציפיים לפרויקט.

מַסְקָנָה

אין תשובה חד-משמעית לשאלה אילו מטפים צריכים להיות מצוידים בתחנות הטענה של EV. סביבות טעינה שונות, סוגי סוללות, מספר כלי רכב ודרישות להגנה מפני אש כולם משפיעים על הבחירה הסופית. עבור מתקנים הכוללים טעינת רכבי אנרגיה חדשים, הבנת המאפיינים של שריפות סוללות ליתיום-יון ובחירת ציוד כיבוי מתאים יותר היא צעד חשוב לקראת שיפור ניהול הבטיחות.

Shangdijia מתמקדת במחקר ופיתוח ובייצור של ציוד להגנה מפני אש, ומספקת פתרונות כיבוי אש מקצועיים לכלי רכב אנרגיה חדשים, יישומי סוללות ליתיום-יון ותרחישים תעשייתיים. עבור תחנות טעינה של EV, אזורי טעינה של ערימות וצרכי ​​יישומים נלווים, אנו יכולים להציע המלצות מותאמות למוצר המבוססות על תנאי האתר בפועל.

מוזמן ליצור קשר עם SAFETY PLUSכדי ללמוד על פתרונות מיגון אש מקצועיים המתאימים לתחנות טעינה של EV, ולספק תמיכת הגנה בטיחותית מקיפה יותר למתקני הטעינה שלך.