Qual extintor de incêndio é necessário para estações de carregamento de veículos elétricos?

À medida que o número de novos veículos energéticos continua a crescer, estações de carregamento de veículos elétricos (EV) e pilhas de carregamento estão a ser rapidamente implementadas. Desde estacionamentos comerciais e áreas residenciais até áreas de serviço rodoviário, um número crescente de locais está instalando instalações de carregamento de veículos elétricos.

Ao mesmo tempo, a segurança do carregamento tem gradualmente atraído maior atenção. Embora os veículos elétricos sejam altamente seguros em condições normais de operação, as baterias de íons de lítio-de grande capacidade usadas nesses veículos podem representar riscos como fuga térmica, superaquecimento e combustão quando submetidas a fatores anormais.

Para operadores de estações de carregamento, gestores de propriedades e utilizadores empresariais, além de instalarem equipamentos de carregamento, equipar dispositivos de proteção contra incêndios adequados é também uma parte importante da gestão de segurança das áreas de carregamento.

Então, quais extintores de incêndio são necessários nas estações de carregamento de veículos elétricos? Os extintores de incêndio comuns são adequados? Como escolher o equipamento de proteção contra incêndios adequado para áreas de carregamento de veículos elétricos?

Por que as estações de carregamento precisam de proteção contra incêndio?

Em comparação com as áreas de estacionamento tradicionais, a maior diferença das estações de carregamento de veículos elétricos é a adição de equipamento elétrico e sistemas de baterias de alta densidade energética. Durante o carregamento, a bateria sofre entrada contínua de energia elétrica. Se for afetado por falhas de equipamento, envelhecimento da bateria, problemas de fiação ou influências ambientais externas, o risco de condições anormais poderá aumentar.

Preocupações comuns de segurança em áreas de carregamento de VE incluem falhas de equipamentos, envelhecimento da bateria, problemas de fiação e fatores ambientais externos. Além disso, três outras preocupações críticas são:

1. Propagação de fuga térmica –Quando uma única célula entra em fuga térmica, o calor liberado pode desencadear células adjacentes, levando a uma reação em cadeia que é difícil de conter e pode resultar em incêndio ou explosão em grande escala.

2. Riscos de choque elétrico e arco elétrico –O equipamento de carregamento opera em altas tensões (geralmente 400 V–800 V DC). Isolamento defeituoso, cabos danificados ou manuseio inadequado podem expor o pessoal a choques elétricos letais ou arcos elétricos, o que representa riscos imediatos à segurança da vida.

3. Risco desafiador de supressão de incêndio e reignição –Os incêndios em baterias de íons de lítio são autossustentáveis ​​e podem produzir seu próprio oxigênio. Agentes extintores convencionais (por exemplo, CO₂, pó químico seco) podem não resfriar eficazmente o núcleo da bateria e, mesmo após a extinção aparente, pontos quentes ocultos podem causar reacendimento horas ou dias depois, exigindo monitoramento contínuo e táticas especializadas de combate a incêndios.

Riscos comuns de incêndio em estações de carregamento de veículos elétricos

Compreender os riscos potenciais nas estações de carregamento é um pré-requisito crítico para selecionar o extintor de incêndio certo.

Risco de fuga térmica da bateria de íons de lítio-

Os novos veículos de energia normalmente usam baterias de íons de lítio como fonte de energia. Quando ocorrem reações anormais dentro da bateria, o rápido acúmulo de calor pode desenvolver-um fenômeno conhecido como fuga térmica. Durante a fuga térmica, pode ser observado o seguinte:

• Aumento rápido da temperatura
• Geração de fumaça
• Reações químicas internas sustentadas
• Propagação para células adjacentes

A fuga térmica pode ser desencadeada por vários fatores, incluindo sobrecarga,{0}descarga excessiva, abuso térmico externo, danos mecânicos, curtos-circuitos internos ou defeitos de fabricação. Uma vez iniciada, a temperatura dentro da bateria pode aumentar drasticamente-estudos registraram temperaturas máximas atingindo 1.370 graus em módulos de bateria durante eventos de fuga térmica. O processo é auto{6}}sustentável e extremamente difícil de interromper.

Perigos adicionais além das chamas visíveis

Além de altas temperaturas e chamas abertas, os incêndios em baterias de íons de lítio apresentam vários outros perigos graves:

• Emissões de gases tóxicos e inflamáveis ​​–Durante a fuga térmica, as baterias liberam quantidades consideráveis ​​de gases tóxicos e inflamáveis, incluindo monóxido de carbono, hidrogênio e vários hidrocarbonetos. Em espaços fechados ou parcialmente fechados, estes gases representam riscos significativos para a saúde do pessoal e podem criar riscos de explosão.

• Rápida propagação e reacendimento do fogo –O calor liberado durante a fuga térmica pode se propagar rapidamente para células adjacentes, levando a uma reação em cadeia. Além disso, agentes extintores convencionais, como pó químico seco ou CO₂, só podem suprimir temporariamente as chamas superficiais-eles não podem resfriar o núcleo da bateria. As reações internas continuam e a reacendimento geralmente ocorre em segundos. Isto torna os incêndios em baterias de veículos elétricos particularmente difíceis de extinguir totalmente.

• Energia elétrica encalhada –Mesmo depois de o fogo visível ser suprimido, a bateria ainda pode conter energia elétrica armazenada significativa, representando riscos contínuos de choque e reignição.

Implicações para proteção contra incêndio

Como os incêndios em baterias de íons de lítio são de natureza eletroquímica, as estratégias de proteção contra incêndio devem ir além da supressão de chamas na superfície. A resposta eficaz requer o resfriamento sustentado do núcleo da bateria para interromper as reações químicas internas. É por isso que selecionar o agente extintor apropriado e ter abastecimento de água adequado ou sistemas especializados de supressão de incêndio são considerações essenciais para qualquer instalação de carregamento de VE.

Portanto, lidar com incêndios em veículos elétricos exige não apenas o gerenciamento de chamas visíveis, mas também o controle da temperatura interna da bateria-uma distinção que influencia fundamentalmente a seleção de extintores de incêndio e o planejamento de resposta a emergências em estações de carregamento.

Quais extintores de incêndio devem ser equipados nas estações de carregamento de veículos elétricos?

Para estações de carregamento de veículos elétricos, a seleção do extintor de incêndio correto requer a consideração das características dos incêndios em baterias de íons de lítio e das condições específicas do local. Atualmente, as opções comuns no mercado incluem:

Extintores de incêndio específicos para baterias de íons de lítio

Extintores de incêndio com bateria de íon de lítiosão dispositivos de combate a incêndio desenvolvidos especificamente para os desafios únicos dos incêndios em baterias de íons de lítio. Em comparação com os extintores convencionais, estes produtos dão maior ênfase a:

• Características de incêndio da bateria
• Controle de temperatura
• Supressão de incêndio
• Mitigação de riscos em estágio inicial

Para instalações com áreas de carregamento de veículos elétricos, esse equipamento profissional de combate a incêndios pode ser considerado com base nas necessidades reais.

Considerações Adicionais

Na prática, os extintores específicos para baterias de íons de lítio geralmente se enquadram em duas categorias principais: à base de água (com aditivos especializados) e à base de perfluorohexanona. Os tipos à base de água combinam funções de resfriamento, cobertura e penetração, tornando-os eficazes no controle de temperatura e reduzindo o risco de reignição. Os extintores à base de perfluorohexanona oferecem excelente desempenho de isolamento e não deixam resíduos, tornando-os adequados para proteger equipamentos elétricos sensíveis.

Do ponto de vista regulatório, a norma nacional GB 50140 da China ("Código para Projeto de Configuração de Extintores de Incêndio em Edifícios") e GB/T 51313-2018 ("Norma Técnica para Instalações de Carregamento Disperso de Veículos Elétricos") exigem que as áreas de instalações de carregamento centralizadas sejam equipadas com extintores de incêndio de acordo com a GB 50140, sendo extintores de pó químico seco o tipo recomendado. No entanto, é importante notar que os extintores de pó químico seco só podem suprimir chamas superficiais e podem não arrefecer eficazmente o núcleo da bateria, o que pode levar à reignição. Por esta razão, muitas regulamentações locais e melhores práticas da indústria recomendam agora a complementação com extintores de maior capacidade: por exemplo, garagens subterrâneas com instalações de carregamento de VE são aconselhadas a adicionar extintores de água montados em carrinhos com pelo menos 60 L de agente, com uma distância máxima de proteção de 30 m, enquanto alguns padrões locais exigem pelo menos dois extintores de água montados em carrinhos de 45 L por compartimento de incêndio.

Em resumo, recomenda-se uma abordagem em camadas: extintores padrão de pó químico seco ou CO₂ podem combater incêndios elétricos no próprio ponto de carregamento, enquanto extintores específicos para baterias de íons de lítio-sejam à base de água ou perfluorohexanona-devem ser implantados para riscos de incêndio relacionados à bateria. Para instalações maiores ou com perfis de risco mais elevados, são fortemente recomendadas unidades montadas em carrinhos com maior capacidade de agentes.

Os extintores de incêndio comuns são adequados para estações de carregamento de veículos elétricos?

Esta é uma preocupação para muitos gestores de estações de carregamento. Os extintores tradicionais de pó químico seco ABC são usados ​​em muitos cenários e podem lidar com alguns tipos comuns de incêndios. No entanto, os incêndios de VE diferem dos incêndios comuns de materiais combustíveis. Os principais motivos incluem:

• Resfriamento insuficiente –Os agentes químicos secos ABC suprimem as chamas superficiais, mas não conseguem penetrar no invólucro da bateria para resfriar as células internas. Como os incêndios das baterias de iões de lítio aquecem automaticamente, sem um arrefecimento eficaz, as reações internas continuam e o reacendimento ocorre frequentemente em minutos.

• Incapacidade de parar a propagação de fuga térmica –Esses extintores não interrompem a reação em cadeia dentro da bateria. Quando uma célula entra em fuga térmica, o calor liberado se espalha para as células adjacentes. Os produtos químicos secos tratam apenas o fogo visível, não a causa raiz, portanto não podem impedir que o fogo se agrave até atingir o envolvimento total da matilha.

• Controle limitado de gases tóxicos e explosivos –Durante incêndios em baterias, são libertadas grandes quantidades de gases perigosos (CO, H₂, hidrocarbonetos). O pó seco não absorve nem dilui esses gases, deixando sem solução os riscos de explosão e envenenamento, e a própria nuvem de pó pode reduzir a visibilidade e interferir em equipamentos de carregamento sensíveis.

Como escolher o extintor de incêndio certo para estações de carregamento de veículos elétricos?

A seleção deve basear-se no cenário de carregamento, uma vez que locais diferentes têm necessidades diferentes de proteção contra incêndio:

Pequenas áreas de carregamento privadas (por exemplo, garagens residenciais, lugares de estacionamento privados)

Poucos veículos e espaço limitado – extintores portáteis à base de água (maior ou igual a 9 L) ou extintores de perfluorohexanona são recomendados para incêndios elétricos e de baterias em estágio inicial, com manutenção regular.

Estacionamentos comerciais (por exemplo, garagens subterrâneas em shoppings, prédios de escritórios)

Alta rotatividade de veículos e múltiplos pontos de carregamento – são recomendados extintores grandes à base de água montados em carrinhos (45 L ou 60 L), juntamente com extintores de pó químico seco para carregamento de incêndios em pilhas. Os sistemas de detecção de fumaça/calor também são benéficos.

Estações de carregamento públicas (por exemplo, estações de carregamento rápido à beira da estrada, áreas de serviço rodoviário)

O tráfego denso e a alta potência de carregamento aumentam o risco – a configuração deve seguir os padrões GB 50140 e GB/T 51313, com uma combinação de extintores à base de água e de pó químico seco, além de areia anti-fogo, cobertores anti-fogo e pessoal de serviço.

Depósitos de veículos de energia nova em grande escala (por exemplo, estacionamentos de ônibus, parques logísticos)

Veículos concentrados e baterias de grande capacidade representam um alto risco de propagação de incêndio – são necessários grandes extintores de água montados em carrinhos (maiores ou iguais a 60 L), sistemas de hidrantes e sistemas fixos de supressão automática (por exemplo, névoa de água), juntamente com planos dedicados de gestão de incêndios e evacuação de emergência.

No geral, considere o número de veículos, o tamanho do espaço, a gestão de pessoal e as condições de fornecimento de água/energia para alcançar uma estratégia de proteção contra incêndios escalonada e personalizada.

Recomendações para configuração de extintores de incêndio em estações de carregamento de veículos elétricos

Com base em diferentes cenários de aplicação, a seguinte abordagem pode ser considerada:

Deve-se notar que a abordagem de configuração específica também deve ser avaliada em conjunto com os requisitos locais de proteção contra incêndio, as condições do local e as características específicas do projeto.

Conclusão

Não existe uma resposta única para a questão de quais extintores de incêndio devem ser equipados nas estações de carregamento de VE. Diferentes ambientes de carregamento, tipos de baterias, números de veículos e requisitos de proteção contra incêndio influenciam a escolha final. Para instalações que envolvem carregamento de veículos com novas energias, compreender as características dos incêndios em baterias de íons de lítio e selecionar equipamentos de combate a incêndios mais apropriados é um passo importante para melhorar a gestão da segurança.

Shangdijia se concentra em pesquisa e desenvolvimento e fabricação de equipamentos de proteção contra incêndio, fornecendo soluções profissionais de supressão de incêndio para veículos de nova energia, aplicações de baterias de íons de lítio e cenários industriais. Para estações de carregamento de veículos elétricos, áreas de pilha de carregamento e necessidades de aplicação relacionadas, podemos oferecer recomendações de produtos personalizadas com base nas condições reais do local.

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