ELEKTRİKLİ ARAÇLARDA YANGIN GÜVENLİĞİ ÖNLEMLERİ
Elektrikli araçların kullanımı, kişisel mobilite araçları ve binek otomobiller ile başlayarak kamyon, tır ve işmakineleri gibi uygulamalarla günden güne artarken; bu araçların yangın güvenliği önemli bir konu başlığı haline gelmiştir. Elektrikli araç yangınlarının temel sebebi pil paketlerindeki arızalardır. Elektrikli araçlarda Lityum piller kullanılmaktadır. Lityum pilleri günlük hayatımızla iç içe olan pek çok cihazda kullanmaktayız. Cep telefonu, bilgisayar ve elektrikli araçların yanı sıra; sensörler, radyo iletişim cihazları, tıbbi cihazlar (kalp pilleri gibi) gibi uygulamalarda da tercih edilmektedir.
Lityum Pillerin Avantajları
Diğer pil türlerine göre çok daha hızlı şarj ve deşarj (gerektiğinde yüksek güç çıkışı) olabilmekte; şarj kesintilerinden etkilenmemektedir, Çok daha yüksek kullanım ömrü bulunmaktadır, Hızlı sıcaklık değişimlerinden çok az etkilenmekte ve pil seviyesinden bağımsız stabil güç çıkışı sağlayabilmektedir, Diğer pil türleriyle aynı şarj kapasitesini, genellikle yarısından daha az boyutlarda sağlayabilmektedir. Lityum Pillerin Dezavantajları: Diğer pil türlerine göre daha pahalıdır, Bakım ve tamir işlemleri çok daha zahmetlidir, Hasar durumunda yangın ve patlama riski bulunmaktadır.
Batarya Yangınlarının Temel Sebepleri
Termal İstismar: Dış ısı yahut alev kaynakları vasıtasıyla batarya hücresinin tutuşmasıdır.
Elektrikli araçlarda termal istismardan korunabilmek amacıyla batarya paketleri zırhlı bir dış çeper içerisinde bulunur ve özel soğutma sistemleri ile korunurlar. Bu sistemlerin düzgün çalıştığı durumlarda, iç sebeplerden termal istismar sebepli elektrikli araç yangını çıkma ihtimali çok düşüktür. Mekanik İstismar: Batarya hücresinin düşürme, ezilme ve delinme gibi fiziksel etmenler sebebiyle hasara uğrayarak tutuşmasıdır. Mekanik istismardan korunabilmek amacıyla batarya paketinin tamamı fiziksel darbelere karşı zırhlarla korunmakta, ayrıca iç ünitelerde de ezilme ve delinme etkilerine karşı önlemler alınmaktadır. Tüm bu önlemlere rağmen ağır hasarlı kazalarda batarya paketi zarar görerek yangın çıkabilmektedir. Elektriksel İstismar: Bataryanın şarj esnasında; kapasitesi üstünde şarj edilmesi, yüksek gerilime maruz kalması, çok hızlı şarj yahut deşarj edilmesi gibi etmenler sebebiyle tutuşmasıdır. Elektriksel istismar, elektrikli araçlarda en sık karşılaşılan yangın sebebidir.
Pil paketlerinde üretim kaynaklı kusurlar, Mekanik istismar sonucu oluşan mikro hasarlar,
Pil şarj istasyonundaki üretim kaynaklı kusurlar, hatalı montaj ve/veya hatalı güç beslemesi,
en önemli elektriksel istismar sebepleridir.
Termal Kaçak Nedir?
Lityum pillerin üretiminde, yanıcı ve patlayıcı özelliğe sahip Lityum tuzları kullanılmaktadır.
Piller üzerinde meydana gelebilecek istismar faktörlerinden herhangi biri, pilin içeriğindeki yapıyı dengesizleştirerek, kimyasal reaksiyon ile ısı üretmeye başlamasına neden olabilir. Bu durumda kontrolsüz bir reaksiyon olan “termal kaçak” meydana gelebilir. Bu belirli bir seviyeye ulaşırsa, daha fazla ısı ve basınç üreten kimyasal reaksiyonları tetikleyerek pozitif geri besleme döngüsüne neden olur. Bu durum, pil ünitesi tamamen kendini yakıp tüketene kadar devam eder.
Yangın Durumunda Müdahale Nasıl Olmalıdır?
Pil yangınları, kapalı muhafaza içerisinde kimyasal kaynaklı yangınlar olduğu ve yüksek akım ile beslendikleri için günümüz imkan ve kabiliyetleriyle güvenilir bir şekilde söndürülememektedir. Batarya paketi tamamen kendini tüketene kadar yanmaya devam etmektedir. Yangın durumunda alınabilecek en etkili önlem, yanan aracın çevresini tahliye etmek ve soğutma faaliyetleriyle yangının yayılmasını önlemektir. İç mekanlarda çıkabilecek elektrikli araç yangınlarına karşı alınacak yangın mühendisliği önlemleri büyük önem arz etmektedir.
Elektrikli Araç Şarj İstasyonu Yangınlarını Önlemek İçin Neler Yapılabilir?
1. Şarj İstasyonlarının Elektriksel Güvenlik Önlemleri: Elektriksel istismar kaynaklı yangınları
önleyebilmenin en önemli adımı, şarj istasyonlarının CE ve diğer ulusal ve uluslararası sertifikalara uygun modellerden seçilmesi; üretim kaynaklı kusurlara karşı kalite kontrol önlemlerini almış güvenilir bir markanın ürünlerinin tercih edilmesi, montaj ve güç beslemesi unsurlarının üretici firmanın yönergeleri ve Elektrik İç Tesisat Yönetmeliği’ne uygun olarak yapılmasıdır.
2. Pasif Yangın Güvenliği Önlemlerinin Alınması: Yangın durumunda can kaybını önleyebilmek için öncelikle mimari yangın güvenliği unsurları olan pasif yangın güvenliği önlemleri tam olarak uygulanmış olmalıdır.
Bunlar:
Acil durum tahliye planlaması; kaçış mesafeleri ve çıkışların uygunluk kontrolleri, Tahliye sırasında kullanılacak acil durum aydınlatma ve yönlendirme sistemlerinin doğru tasarım ve uygulamaları, Çıkan yangının ve/veya patlamanın yayılmasını durduran yangın kompartımanı ihtiyaçlarının belirlenmesi ve doğru şekilde uygulandığının teyit edilmesidir. Yangın kompartımantasyonu sağlanabilmesi için mahalin tüm duvarları, tabanı ve tavanı yönetmeliğin belirttiği yangına dayanım seviyesinde olmalı ve mahalden geçen tüm açıklıklar uygun yangına dayanımlı cihaz ve ürünlerle izole edilmelidir. (Yangın kapıları, damperler, pasif yalıtım uygulamaları gibi).
3. Aktif Yangın Güvenliği Önlemlerinin Alınması:
Şarj istasyonu mahaline uygun söndürme sistemlerinin seçilmesi: Depo tavan yüksekliği,
depolama tipi ve depolanan bataryaların kimyasal muhteviyatları göz önüne alınarak uygun
söndürme sistemlerinin kullanılmasıdır. Batarya yangınlarında, ürün kendi kendini tüketene kadar tam olarak söndürme sağlanamasa bile, baskılama yapılarak yangının kontrol altına alınıp yayılmasının önüne geçilebilmektedir. Pil paketleri doğru akım (DC) kaynaklarıdır. Sulu soğutma ve müdahale sırasında elektrik şoku riskini önleyebilmek için birden fazla güvenlik önlemi alınması önerilmektedir.
4. İzleme ve Takip Önlemlerinin Alınması:
Şarj esnasında akülerin hidrojen gazı çıkarması, yetersiz havalandırma durumlarında patlama riski oluşturmaktadır. Uygun havalandırma, erken teşhis sistemleri ve acil müdahale planları, meydana gelirse termal kaçağın sonuçlarının hafifletilmesine de yardımcı olabilir,
Termal görüntüleme, pil hücrelerinin sıcaklığını izlemek ve termal kaçağı önlemek için yararlı bir araç olabilir, İstasyonların izole alanlarda kurulması, şarj esnasında araçlar arasında ek mesafe bırakılması, yeterli manevra alanı sağlanması ve enerjiyi kesecek acil stop düğmelerinin bulunması da önemli güvenlik tedbirleri arasındadır, Şarj mahalinin amacı dışında kullanılması önlenmelidir. Bu seviyede yangın güvenliğinin sağlanabilmesi için, ulusal yangın yönetmeliğimizde olduğu kadar, güncel çalışmalar ve uluslararası yönetmelikler üzerinde de derin bir bilgi sahibi olmak gerekmektedir.
