ELEKTRODROŠĪBA BOSCH SEMINĀRS

Kam pirmkārt jāpievērš uzmanība, veicot hibrīdu un elektromobiļu apkopi? Pareizā atbilde – drošībai, strādājot ar augstsprieguma iekārtām. Par to Inter Cars organizētajā seminārā pastāstīja Bosch pārstāvis Igors Putra.

Kādas iekārtas tiek uzskatītas par augstsprieguma iekārtām? Daudzās valstīs tās ir iekārtas, kurās ir spriegums, kas pārsniedz 50 voltus maiņstrāvas vai 75 voltu līdzstrāvas. Starp citu, tieši tāpēc, strādājot ar pašreiz aizvien izplatītākajiem “mild” hibrīdiem (MHEV, 48 volti), nav nepieciešami papildu elektrodrošības pasākumi. Dažās valstīs, piemēram, Vācijā, prasības ir stingrākas, bet slieksnis zemāks ‒ 30/60 volti, attiecīgi Austrālijā – pretēji, augstāks ‒ 75/100 volti. Kāpēc, salīdzinot ar līdzstrāvu, 1,5 ‒ 2 reizes mazāks maiņstrāvas lielums tiek uzskatīts par bīstamu? Lieta tāda, ka maiņstrāva savu virzienu maina 50‒60 reizes sekundē un tāpēc vieglāk caursit izolāciju.

Elektrodrošības prasības (HVS ‒ High Voltage Safety) aprakstītas ES standartā EN 50110-1, bet Latvijā šos jautājumus reglamentē Ministru kabineta noteikumi Nr. 1041. Piemēram, darba devējam ir jānodrošina, lai darbinieki būtu apmācīti, proti, apguvuši pirmās palīdzības kursus un speciālos kursus elektrodrošībā, saistībā ar ko ir vairāki pielaides līmeņi. Pat tādām procedūrām kā riepu, darba šķidrumu vai bremžu kluču maiņa hibrīdos un elektromobiļos, mehāniķim ir jābūt vismaz sākuma līmeņa, piemēram, A grupas, pielaidei, t.i., pamatzināšanām par to, ko drīkst un un ko nedrīkst darīt.

Piemēram, uz virsbūves remonta cehu ir atbraucis elektromobilis vai hibrīds ar bojājumiem, kas vedina domāt, ka varbūt ir skarts akumulators. Ko darīt ar šādu automašīnu –pieņemt apkopei? Nekādā gadījumā. Akumulatora bojājumi nozīmē potenciālu īssavienojuma un pašaizdegšanās bīstamību, un augstsprieguma akumulatoru ir ļoti grūti nodzēst, turklāt tām pastāv vairākkārtējas atkārtotas pašaizdegšanās risks. Citiem vārdiem sakot, pat cilvēks ar pielaides sākuma līmeni zina, ka šāds auto vispirms jau ir jāizripina no servisa un jāatstāj iespējamās pašaizdegšanās ziņā maksimāli drošā vietā, vēlams, uzraudzībā. Tāpat arī par situāciju uzreiz jāpaziņo par elektrodrošību atbildīgajai personai (šādai personai jābūt ieceltai savlaicīgi).

Savukārt atbildīgajai personai ir jāizsauc speciālists ar augstu pielaides līmeni, kurš atvienos minētā elektromobiļa vai hibrīda augstsprieguma iekārtas un veiks turpmākos nepieciešamos pasākumus. Kā saprast, vai varētu būt bojāts akumulators? Iepriekš jāizpēta attiecīga informācija par tiem modeļiem, kuriem plānots veikt apkopi, un jāzina, kur tiem atrodas augstsprieguma komponenti. Tāda informācija ir dažādos avotos: resursā ADAC, TechDoc un citās vietnēs.

Semināra noslēgumā bija praktiskā daļa, kurā visi, kas vēlējās, varēja praktizēties noteiktu diagnostikas procedūru veikšanā hibrīda automobilim, šai gadījumā Toyota Corolla Hybrid. Seminārā piedalījās Toyota dīlera Amserv Motors pārstāvis, kurš varēja papildināt un komentēt dažus svarīgus aspektus. Protams, ka pirms diagnostikas sākšanas dalībnieki praksē nostiprināja to, ko bija dzirdējuši teorijā, proti, veica pasākumus elektrodrošības nodrošināšanā.

Piemēram, Toyota/Lexus automobiļiem vispirms ir jāizrauj speciālais spraudnis (Battery Service Plug), kā rezultātā akumulators ir it kā sadalīts divās daļās. Uzreiz nedrīkst sākt darbu, ieteicams pagaidīt vismaz 5–10 minūtes, līdz izlādējas iekšējais kondensators.

Elektriskās strāvas trieciens

Semināra ietvaros vadītājs skāra arī svarīgu tēmu, kuru parasti detalizēti aplūko pirmās palīdzības kursos, proti, kas ir elektriskās strāvas trieciens, kāds tas mēdz būt, un ko darīt, ja tas tomēr ir noticis. Kas vispār ir sitiens ar strāvu? Tas ir apdegums – ārējs vai iekšējs. Izejot caur organismu, elektriskā strāva izstrādā siltuma enerģiju, kas apdedzina un sagrauj audus.

Tika minēti daudzi svarīgi fakti un skaitļi. Piemēram, kāpēc trieciens ar vienādu strāvu rada dažāda smaguma bojājumus? Tāpēc, ka svarīgs ir ne tikai strāvas spriegums, spēks vai tips, bet arī iedarbības ilgums. Turklāt cilvēki ir dažādi – daudz kas atkarīgs no organisma īpatnībām, situācijas un apstākļiem. Pati pirmā barjera ir āda, tās elektriskā pretestība vidēji ir 1 kOm (kādam vairāk, kādam mazāk).

Atšķirīga pretestība ir arī dažādām ķermeņa zonām – rupjai ādai uz plaukstām ir lielāka pretestība, plānai ādai apakšdelma aizmugurē mazāka. Ja āda ir slapja, tad pretestība krasi samazinās. Citiem vārdiem sakot, ja cilvēks ar plaukstu nejauši ir satvēris vadu zem sprieguma un ir spējis ātri atraut roku, tad viņam, visticamāk, būs ārējs apdegums. Sliktāk ir tad, ja bez aizsarglīdzekļiem iekāpj peļķē, kurā iekritis tas pats vads, – šai gadījumā strāva, visticamāk, nonāks cilvēka organismā, kas var izraisīt muskuļu, orgānu u.c. bojājumus.

Instrumentiem, ko izmanto darbam ar augstsprieguma iekārtām, jābūt atbilstoši marķētiem.

Vadītājs arī uzskaitīja virkni pasākumu, kādi nepieciešami, lai pareizi organizētu darba vietu. Pirmkārt, vietai, kurā tiek veikta elektromobiļa vai hibrīda apkope, ir jābūt norobežotai, lai nepieļautu piekļuvi personām, kam nav elektrodrošības pielaides. Ieteicamā platība ir 4 x 7 metri, tā jāierobežo no trim pusēm un jānodrošina iespēja ātri izvilkt automašīnu no telpas, ja nu kas atgadās. Vietai jābūt sausai un tīrai. Proti, nav pieļaujama situācija, kad ziemā servisā iebrauc elektromobilis vai hibrīds, no tā apakšas pil kūstošs sniegs, izveidojot peļķi, un, neraugoties uz to, uzreiz tiek uzsākti darbi ar automašīnu. Tāpat redzamā vietā jābūt attiecīgam marķējumam, kurā paziņots par augstsprieguma bīstamību.

Pirms personīgās aizsardzības līdzekļu lietošanas ir jāpārliecinās par to derīgumu un veselumu. Šai nolūkā reizēm tiek izmantotas ļoti vienkāršas, bet efektīvas metodes: piemēram, gumijas cimdos ir vienkārši jāiepūš. Ja gaiss izplūst – tātad ir bojājumi, un ar tādiem cimdiem strādāt nedrīkst.

Litija akumulatora pašaizdegšanās

Biežs akumulatoru pašaizdegšanās cēlonis ir īssavienojums elektroķīmiskās šūnas iekšpusē, kas rodas, piemēram, mehāniska bojājuma rezultātā. Turklāt īssavienojuma iemesls var būt metāla litija ķēžu (dendrītu) “cauraugšana” caur separatoru. Šāds efekts rodas, ja litija joni nepaspēj integrēties anoda kristālā, ja uzlāde notiek pārāk ātri vai zemā temperatūrā. Ja katoda aktīvā materiāla kapacitāte pārsniedz anoda kapacitāti, tad uz anoda virsmas parādās mikroskopiskas nogulsnes, kas pakāpeniski aug (sk. fotoattēlu).

Pēc tam, kad ir bijis īssavienojums, akumulators sāk uzkarst. Kad temperatūra sasniedz 70–90 °C, jonus vadošais aizsargslānis uz anoda sāk sadalīties. Tad anodā iebūvētais litijs reaģē ar elektrolītu, izdalot gaistošos ogļūdeņražus: etānu, metānu, etilēnu utt. Neraugoties uz tāda sprādzienbīstama maisījuma esamību, aizdegšanās nenotiek, jo sistēmā vēl nav skābekļa. Tā kā reakcijas ar elektrolītu ir eksotermiskas, akumulatora iekšpusē temperatūra un spiediens turpina palielināties.

Kad temperatūra sasniedz 180–200 °C, katoda materiāls nonāk disproporcionēšanās reakcijā un izdala skābekli. Šajā brīdī notiek pašaizdegšanās un vēl straujāks temperatūras lēciens. Paralēli notiek elektrolīta termiskā sadalīšanās (200–300 °C), kas arī izdala siltumu. Visbeidzot grafīts reaģē ar elektrolītu (ja tas vēl ir palicis), un, kad temperatūra sasniedz 660 °C, izkūst alumīnija strāvas uztvērējs. Temperatūra parasti nepārsniedz 900° C, jo vairs nav, kam sadalīties.

Otrkārt, jāizmanto personīgās aizsardzības līdzekļi: gumijas paklājiņi, biezi gumijas cimdi (gumijas biezums 0,5 mm), aizsargķivere, virsjaka ar gumijas uzšuvēm, speciāli instrumenti, kas sertificēti darbam ar elektroiekārtām līdz 1000 voltiem, utt. Taču jāņem vērā, ka tagad sāk parādīties elektromobiļi, kur spriegums augstsprieguma iekārtās sasniedz 800–1200 voltus, līdz ar to šai gadījumā jau vairs nepietiek ar 1000 voltu instrumentiem.

Vadītājs arī pastāstīja par daudzām praktiskām apkopes niansēm, piemēram, kā pārbaudīt elektromotoru, ņemot vērā, ka tam ir lielāka tinuma pretestība, kā saprast, vai kondicioniera kompresoram iekšā ir invertors (divi vadi – invertors iekšpusē, trīs vadi – ārpus mezgla), utt. Semināra noslēgumā bija praktiskā daļa par diagnostikas procedūru veikšanu hibrīda automašīnai. Dalībnieki ļoti pozitīvi novērtēja apmācības – arvien vairāk hibrīdu un elektromobiļu brauc veikt apkopi uz neatkarīgiem autoservisiem un tāpēc profesionāla informācija par šo tēmu ir ļoti noderīga.