چه کپسول آتش نشانی برای ایستگاه های شارژ EV مورد نیاز است؟

با افزایش تعداد خودروهای انرژی جدید، ایستگاه های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی (EV) و شمع های شارژ به سرعت در حال گسترش هستند. از پارکینگ های تجاری و مناطق مسکونی گرفته تا مناطق خدمات بزرگراهی، تعداد فزاینده ای از مکان ها در حال نصب امکانات شارژ وسایل نقلیه الکتریکی هستند.

در عین حال، ایمنی شارژ به تدریج توجه بیشتری را به خود جلب کرده است. اگرچه خودروهای برقی در شرایط کارکرد عادی بسیار ایمن هستند، باتری‌های-لیتیومی- با ظرفیت بزرگ مورد استفاده در این خودروها ممکن است خطراتی مانند فرار حرارتی، گرمای بیش از حد، و احتراق را در صورت قرار گرفتن در معرض عوامل غیرعادی ایجاد کنند.

برای اپراتورهای ایستگاه شارژ، مدیران املاک و کاربران شرکتی، علاوه بر نصب تجهیزات شارژ، تجهیز وسایل حفاظت آتش مناسب نیز بخش مهمی از مدیریت ایمنی برای مناطق شارژ است.

بنابراین، چه کپسول های آتش نشانی در ایستگاه های شارژ EV مورد نیاز است؟ آیا کپسول های آتش نشانی معمولی مناسب هستند؟ چگونه باید تجهیزات حفاظت آتش مناسب را برای مناطق شارژ وسایل نقلیه الکتریکی انتخاب کنید؟

چرا ایستگاه های شارژ به حفاظت در برابر آتش نیاز دارند؟

در مقایسه با پارکینگ‌های سنتی، بزرگترین تفاوت ایستگاه‌های شارژ EV اضافه شدن تجهیزات الکتریکی و سیستم‌های باتری با چگالی انرژی بالا است. در طول شارژ، باتری به طور مداوم تحت انرژی الکتریکی ورودی قرار می گیرد. اگر تحت تأثیر خرابی تجهیزات، پیری باتری، مشکلات سیم کشی یا تأثیرات محیطی خارجی قرار گیرد، ممکن است خطر شرایط غیرعادی افزایش یابد.

نگرانی های رایج ایمنی در مناطق شارژ EV شامل خرابی تجهیزات، قدیمی شدن باتری، مشکلات سیم کشی و عوامل محیطی خارجی است. علاوه بر این، سه نگرانی مهم دیگر عبارتند از:

1. انتشار فرار حرارتی –هنگامی که یک سلول منفرد وارد فرار حرارتی می شود، گرمای آزاد شده می تواند سلول های مجاور را تحریک کند و منجر به واکنش زنجیره ای شود که مهار آن دشوار است و ممکن است منجر به آتش سوزی یا انفجار در مقیاس بزرگ شود.

2. شوک الکتریکی و خطرات فلاش قوس الکتریکی -تجهیزات شارژ در ولتاژهای بالا (اغلب 400 ولت تا 800 ولت DC) کار می کنند. عایق‌های معیوب، کابل‌های آسیب‌دیده یا جابجایی نامناسب می‌توانند پرسنل را در معرض شوک الکتریکی کشنده یا فلاش قوس الکتریکی قرار دهند که خطرات جانی فوری را به همراه دارد.

3. مقابله با خطر آتش سوزی و احتراق مجدد -آتش سوزی باتری های لیتیوم یونی خودپایدار است و می تواند اکسیژن خود را تولید کند. عوامل خاموش کننده معمولی (مثلا CO2، مواد شیمیایی خشک) ممکن است به طور موثر هسته باتری را خنک نکنند، و حتی پس از خاموش شدن آشکار، نقاط داغ پنهان می توانند ساعت ها یا روزها بعد باعث احتراق مجدد شوند و نیاز به نظارت مداوم و تاکتیک های تخصصی اطفاء حریق دارند.

خطرات رایج آتش سوزی در ایستگاه های شارژ EV

درک خطرات احتمالی در ایستگاه های شارژ یک پیش نیاز حیاتی برای انتخاب کپسول آتش نشانی مناسب است.

خطر فرار حرارتی باتری لیتیوم{0} یون

وسایل نقلیه جدید انرژی معمولاً از باتری‌های لیتیوم{0} یونی به عنوان منبع انرژی استفاده می‌کنند. هنگامی که واکنش های غیرعادی در داخل باتری رخ می دهد، تجمع سریع گرما می تواند پدیده ای به نام فرار حرارتی ایجاد کند. در طول فرار حرارتی، موارد زیر ممکن است مشاهده شود:

• افزایش سریع دما
• تولید دود
• واکنش های شیمیایی داخلی پایدار
• انتشار به سلول های مجاور

فرار حرارتی می‌تواند توسط عوامل مختلفی از جمله شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد، سوء استفاده از حرارت خارجی، آسیب مکانیکی، اتصال کوتاه داخلی یا نقص‌های تولیدی ایجاد شود. هنگامی که شروع به کار کرد، دمای داخل باتری می‌تواند به طور چشمگیری افزایش یابد-مطالعات حداکثر دما را به 1370 درجه در ماژول‌های باتری در طول رویدادهای فرار حرارتی ثبت کرده‌اند. این فرآیند خود-پایدار است و قطع آن بسیار دشوار است.

خطرات اضافی فراتر از شعله های قابل مشاهده

علاوه بر دماهای بالا و شعله های باز، آتش سوزی باتری لیتیوم{0} یون چندین خطر جدی دیگر نیز به همراه دارد:

• انتشار گازهای سمی و قابل اشتعال -در طول فرار حرارتی، باتری ها مقادیر قابل توجهی گازهای سمی و قابل اشتعال از جمله مونوکسید کربن، هیدروژن و هیدروکربن های مختلف آزاد می کنند. در فضاهای بسته یا نیمه بسته، این گازها خطرات بهداشتی قابل توجهی را برای پرسنل ایجاد می کنند و می توانند خطر انفجار ایجاد کنند.

• گسترش و شعله ور شدن سریع آتش -گرمای آزاد شده در طول فرار حرارتی می تواند به سرعت به سلول های مجاور انتشار یابد و منجر به یک واکنش زنجیره ای شود. علاوه بر این، عوامل خاموش کننده معمولی مانند مواد شیمیایی خشک یا CO2 فقط می توانند شعله های سطحی را به طور موقت سرکوب کنند-آنها نمی توانند هسته باتری را خنک کنند. واکنش‌های درونی ادامه می‌یابد و احتراق دوباره در عرض چند ثانیه اتفاق می‌افتد. این امر باعث می‌شود که آتش‌سوزی‌های باتری EV برای خاموش کردن کامل چالش‌برانگیز باشد.

• انرژی الکتریکی رشته ای –حتی پس از مهار آتش قابل مشاهده، باتری همچنان ممکن است حاوی انرژی الکتریکی ذخیره شده قابل توجهی باشد که خطرات شوک و احتراق مداوم را به همراه دارد.

پیامدهای حفاظت در برابر آتش

از آنجا که آتش سوزی باتری لیتیوم{0} یونی ماهیت الکتروشیمیایی دارد، استراتژی های حفاظت از آتش باید فراتر از مهار شعله سطحی باشد. پاسخ مؤثر مستلزم خنک‌سازی مداوم هسته باتری برای توقف واکنش‌های شیمیایی داخلی است. به همین دلیل است که انتخاب عامل اطفاء کننده مناسب و داشتن منبع آب کافی یا سیستم های اطفاء حریق تخصصی، ملاحظات ضروری برای هر تاسیسات شارژ EV است.

بنابراین، رسیدگی به آتش‌سوزی‌های EV نه تنها به مدیریت شعله‌های قابل مشاهده، بلکه به کنترل دمای داخلی باتری نیز نیاز دارد-تفاقی که اساساً بر انتخاب کپسول آتش‌نشانی و برنامه‌ریزی واکنش اضطراری در ایستگاه‌های شارژ تأثیر می‌گذارد.

چه کپسول های آتش نشانی باید در ایستگاه های شارژ EV مجهز شوند؟

برای ایستگاه های شارژ EV، انتخاب کپسول آتش نشانی مناسب نیازمند در نظر گرفتن ویژگی های آتش سوزی باتری لیتیوم یون و شرایط خاص محل است. در حال حاضر، گزینه های رایج در بازار عبارتند از:

کپسول های آتش نشانی مخصوص باتری لیتیوم یون

کپسول آتش نشانی باتری لیتیوم یوندستگاه های آتش نشانی هستند که به طور خاص برای چالش های منحصر به فرد آتش سوزی باتری های لیتیوم یون توسعه یافته اند. در مقایسه با خاموش کننده های معمولی، این محصولات تاکید بیشتری بر موارد زیر دارند:

• ویژگی های آتش سوزی باتری
• کنترل دما
• اطفاء حریق
• کاهش ریسک در مراحل اولیه

برای تأسیسات دارای مناطق شارژ EV، چنین تجهیزات حرفه ای اطفاء حریق را می توان بر اساس نیازهای واقعی در نظر گرفت.

ملاحظات اضافی

در عمل، خاموش کننده های مخصوص باتری لیتیوم یونی معمولاً به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: مبتنی بر آب (با افزودنی های تخصصی) و مبتنی بر پرفلوروهگزانون. انواع مبتنی بر آب عملکردهای خنک کننده، پوشش و نفوذ را با هم ترکیب می کنند و برای کنترل دما و کاهش خطر احتراق مجدد موثر هستند. خاموش کننده های مبتنی بر پرفلورو هگزانون عملکرد عایق بسیار خوبی دارند و هیچ اثری از خود باقی نمی گذارند و آنها را برای محافظت از تجهیزات الکتریکی حساس مناسب می کند.

از منظر مقرراتی، استاندارد ملی چین GB 50140 ("کد طراحی پیکربندی کپسول آتش نشانی ساختمان") و GB/T 51313-2018 ("استاندارد فنی برای تجهیزات شارژ پراکنده وسایل نقلیه الکتریکی") مستلزم آن است که دستگاه های شارژ متمرکز با امکانات 50 GB مجهز به تجهیزات 50 GB باشد. با خاموش کننده های شیمیایی خشک نوع توصیه شده است. با این حال، توجه به این نکته مهم است که خاموش کننده های شیمیایی خشک فقط می توانند شعله های سطحی را سرکوب کنند و ممکن است به طور موثر هسته باتری را خنک نکنند، که می تواند منجر به احتراق مجدد شود. به همین دلیل، بسیاری از قوانین محلی و بهترین شیوه‌های صنعت، اکنون استفاده از خاموش‌کننده‌های با ظرفیت بزرگ‌تر را توصیه می‌کنند: برای مثال، به گاراژهای زیرزمینی با امکانات شارژ EV توصیه می‌شود خاموش‌کننده‌های مبتنی بر واگن برقی با حداقل 60 لیتر عامل، با حداکثر فاصله حفاظتی 4 لیتری استاندارد حداقل 30 متر به رول محلی اضافه کنند. خاموش کننده های مبتنی بر آب در هر محفظه آتش نشانی.

به طور خلاصه، یک رویکرد لایه‌ای توصیه می‌شود: خاموش‌کننده‌های شیمیایی خشک استاندارد یا CO2 می‌توانند آتش‌سوزی‌های الکتریکی را در خود نقطه شارژ برطرف کنند، در حالی که خاموش‌کننده‌های مخصوص باتری لیتیوم یونی{0}}چه مبتنی بر آب یا پرفلوروهگزانون{1}} باید برای خطر آتش‌سوزی استفاده شوند. برای تأسیسات بزرگ‌تر یا آن‌هایی که پروفایل‌های ریسک بالاتری دارند، اکیداً توصیه می‌شود که واحدهای سوار بر چرخ دستی با ظرفیت نمایندگی بیشتر.

آیا کپسول های آتش نشانی معمولی برای ایستگاه های شارژ EV مناسب هستند؟

این نگرانی بسیاری از مدیران ایستگاه های شارژ است. خاموش کننده های شیمیایی خشک سنتی ABC در بسیاری از سناریوها استفاده می شوند و می توانند برخی از انواع متداول آتش سوزی را کنترل کنند. با این حال، آتش سوزی های EV با آتش سوزی های معمولی مواد قابل احتراق متفاوت است. دلایل اصلی عبارتند از:

• سرمایش ناکافی -عوامل شیمیایی خشک ABC شعله های سطحی را سرکوب می کنند اما نمی توانند برای خنک کردن سلول های داخلی به بدنه باتری نفوذ کنند. از آنجایی که آتش سوزی باتری لیتیوم یونی خودگرم می شود، بدون خنک سازی موثر، واکنش های داخلی ادامه می یابد و احتراق مجدد اغلب در عرض چند دقیقه رخ می دهد.

• ناتوانی در توقف انتشار فرار حرارتی –این خاموش کننده ها واکنش زنجیره ای داخل بسته باتری را قطع نمی کنند. هنگامی که یک سلول وارد فرار حرارتی می شود، گرمای آزاد شده به سلول های مجاور پخش می شود. مواد شیمیایی خشک فقط آتش قابل مشاهده را درمان می کنند، نه علت اصلی را، بنابراین نمی توانند از افزایش آتش به یک بسته کامل جلوگیری کنند.

• کنترل محدود گازهای سمی و انفجاری –در طول آتش سوزی باتری، مقادیر زیادی گازهای خطرناک (CO، H2، هیدروکربن ها) آزاد می شود. پودر خشک این گازها را جذب یا رقیق نمی کند و خطر انفجار و مسمومیت را برطرف نمی کند و ابر پودر خود می تواند دید را کاهش داده و با تجهیزات حساس شارژ تداخل ایجاد کند.

چگونه یک کپسول آتش نشانی مناسب برای ایستگاه های شارژ EV انتخاب کنیم؟

انتخاب باید بر اساس سناریوی شارژ باشد، زیرا سایت‌های مختلف نیازهای حفاظت در برابر آتش متفاوتی دارند:

مناطق کوچک شارژ خصوصی (به عنوان مثال، گاراژهای خانگی، فضاهای پارکینگ خصوصی)

وسایل نقلیه کم و فضای محدود - خاموش کننده های قابل حمل مبتنی بر آب (بیشتر یا مساوی 9 لیتر) یا خاموش کننده های پرفلوروهگزانون برای آتش سوزی باتری و برق در مراحل اولیه با تعمیر و نگهداری منظم توصیه می شوند.

پارکینگ های تجاری (مانند گاراژهای زیرزمینی در مراکز خرید، ساختمان های اداری)

گردش زیاد خودرو و نقاط شارژ متعدد - خاموش کننده های بزرگ مبتنی بر آب (45 لیتر یا 60 لیتر) به همراه خاموش کننده های شیمیایی خشک برای شارژ آتش شمع توصیه می شود. سیستم های تشخیص دود/گرما نیز مفید هستند.

ایستگاه های شارژ عمومی (به عنوان مثال، ایستگاه های شارژ سریع کنار جاده، مناطق خدمات بزرگراه)

ترافیک متراکم و قدرت شارژ بالا خطر را افزایش می‌دهد - پیکربندی باید از استانداردهای GB 50140 و GB/T 51313 پیروی کند، با ترکیبی از خاموش‌کننده‌های شیمیایی مبتنی بر آب و خشک، به‌علاوه ماسه آتش‌نشانی، پتوهای آتش‌نشانی، و کارکنان در حال انجام وظیفه.

انبارهای وسایل نقلیه انرژی نو در مقیاس بزرگ (به عنوان مثال، پارکینگ اتوبوس، پارک لجستیک)

وسایل نقلیه متمرکز و باتری‌های با ظرفیت بالا خطر گسترش آتش سوزی بالایی دارند - خاموش‌کننده‌های بزرگ بر پایه آب (بیشتر یا مساوی 60 لیتر)، سیستم‌های شیر آتش نشانی و سیستم‌های خاموش خودکار ثابت (مانند مه آب) همراه با مدیریت آتش اختصاصی و طرح تخلیه اضطراری ضروری هستند.

به طور کلی، تعداد وسایل نقلیه، اندازه فضا، مدیریت پرسنل، و شرایط تامین آب/نیرو را برای دستیابی به یک استراتژی حفاظت از حریق مرتب و متناسب در نظر بگیرید.

توصیه هایی برای پیکربندی کپسول آتش نشانی در ایستگاه های شارژ EV

بر اساس سناریوهای مختلف برنامه، رویکرد زیر ممکن است در نظر گرفته شود:

لازم به ذکر است که رویکرد پیکربندی خاص نیز باید در ارتباط با الزامات حفاظت آتش محلی، شرایط سایت و ویژگی های خاص پروژه ارزیابی شود.

نتیجه گیری

برای این سوال که کدام کپسول های آتش نشانی باید در ایستگاه های شارژ EV مجهز شوند، هیچ پاسخی برای همه وجود ندارد. محیط های مختلف شارژ، انواع باتری، تعداد وسایل نقلیه و الزامات حفاظت در برابر آتش، همگی بر انتخاب نهایی تأثیر می گذارند. برای تسهیلات مربوط به شارژ وسایل نقلیه با انرژی جدید، درک ویژگی های آتش سوزی باتری لیتیوم یون و انتخاب تجهیزات آتش نشانی مناسب گام مهمی در جهت بهبود مدیریت ایمنی است.

Shangdijia بر تحقیق و توسعه و تولید تجهیزات حفاظت آتش، ارائه راه‌حل‌های اطفاء حریق حرفه‌ای برای وسایل نقلیه با انرژی جدید، کاربردهای باتری لیتیوم یون و سناریوهای صنعتی تمرکز دارد. برای ایستگاه‌های شارژ EV، نواحی شمع شارژ و نیازهای کاربردی مرتبط، می‌توانیم توصیه‌های محصولی متناسب با شرایط واقعی سایت ارائه دهیم.

به تماس با SAFETY PLUS خوش آمدیدبرای آشنایی با راه حل های حرفه ای حفاظت از آتش مناسب برای ایستگاه های شارژ EV و ارائه پشتیبانی ایمنی جامع تر برای تجهیزات شارژ شما.