任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：地下車庫作為城市建設(shè)中不ke或缺的重要設(shè)施，承載著大量車輛和人員。當前，新能源電動汽車持續(xù)發(fā)展，逐漸成為主流，同時新能源電動汽車火災(zāi)事故的發(fā)生給地下車庫安全管理帶來了新的挑戰(zhàn)。為有效防范和撲救地下車庫新能源電動汽車火災(zāi)，需要采取科學(xué)的策略和應(yīng)對技術(shù)?；诖?，本文簡要討論了新能源電動汽車起火的主要原因和火災(zāi)特點，深入探討新能源電動汽車火災(zāi)撲救策略與技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：地下車庫；新能源電動汽車火災(zāi)；撲救策略

引言

地下車庫的特殊環(huán)境使得火災(zāi)撲救變得更加困難和復(fù)雜，加之新能源電動汽車的電池特性和安全隱患，火災(zāi)一旦發(fā)生往往具有較大的危害性和風(fēng)險性。因此，研究新能源電動汽車火災(zāi)撲救策略與技術(shù)顯得尤為迫切。通過制定科學(xué)、合理的火災(zāi)預(yù)防計劃、建立完善的監(jiān)測系統(tǒng)和應(yīng)急預(yù)案以及引入滅火裝備和技術(shù)手段，能夠有效提升地下車庫新能源電動汽車火災(zāi)撲救的應(yīng)對能力和效率，程度降低人員傷亡和財產(chǎn)損失。

一、新能源電動汽車起火的主要原因

1.電池老化

隨著電池使用時間的延長和充放電循環(huán)次數(shù)的增多，電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)會逐漸失活，導(dǎo)致電池容量、能量密度降低，電阻增加，電壓波動加劇，從而影響電池的性能表現(xiàn)。失活的電池在充電、放電過程中易出現(xiàn)異常，增加了電池發(fā)生問題的風(fēng)險，一旦出現(xiàn)過充、過放或短路等情況，就有可能引發(fā)火災(zāi)。在電池老化過程中，電池內(nèi)部的隔膜、電解質(zhì)等關(guān)鍵部件會逐漸受損，隨著時間的推移，出現(xiàn)內(nèi)部短路的可能性也在增加。一旦電池內(nèi)部短路，會導(dǎo)致電池內(nèi)部能量迅速釋放，產(chǎn)生大量高溫煙氣和熱量，進而引發(fā)電池著火或爆炸，造成嚴重的安全事故。隨著電池老化，電池內(nèi)部的自放電率會增加，電池內(nèi)部的熱量產(chǎn)生速度也會加快。當電池在充電、放電或高溫環(huán)境下工作時，由于老化引起的內(nèi)部電阻增加，會導(dǎo)致電池發(fā)生過熱現(xiàn)象，過度的高溫會導(dǎo)致電池結(jié)構(gòu)及電解質(zhì)破壞，進而引發(fā)電池著火，甚至爆炸，威脅乘車人員和車輛安全。

2.物理破壞

地下車庫環(huán)境對電池系統(tǒng)的溫度和濕度有一定要求，但地下車庫內(nèi)的通風(fēng)和溫濕度控制不如地面環(huán)境穩(wěn)定。當電池系統(tǒng)遭受外部沖擊或壓力、電池包內(nèi)部某些單體短路、發(fā)生極性反應(yīng)或者過度充放電時，可能導(dǎo)致電池過熱甚至起火。電池單體老化、損壞、絕緣性能下降等問題也可能導(dǎo)致電池系統(tǒng)性能下降，增加了起火風(fēng)險概率。地下車庫環(huán)境存在各種不確定因素，如地震、洪澇、積水等，這些災(zāi)害可能導(dǎo)致車庫內(nèi)電氣設(shè)備受到損壞，如電線短路、電氣設(shè)備損壞等，進而引發(fā)電氣系統(tǒng)故障和火災(zāi)。地下車庫中灰塵、水汽等環(huán)境因素對電氣設(shè)備的影響也需要引起關(guān)注。車庫環(huán)境中可能存在地面不平、墻壁缺陷等問題，可能導(dǎo)致電動汽車的機械部件產(chǎn)生異常磨損、摩擦等，間接導(dǎo)致電動汽車起火事故。例如，車輪、制動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等機械部分如果存在損傷、磨損、潤滑不良等問題，也可能引發(fā)電動汽車起火風(fēng)險。

二、新能源電動汽車火災(zāi)特點

1.復(fù)燃風(fēng)險高

新能源電動汽車常常在發(fā)生火災(zāi)后由于電動系統(tǒng)的特殊性，很難及時切斷電源，進一步增加了復(fù)燃風(fēng)險。電池組和控制系統(tǒng)設(shè)計使得一旦發(fā)生火災(zāi)，可能導(dǎo)致電池組無法有效斷電，電池繼續(xù)提供能量支撐火勢，從而增加了火災(zāi)撲滅后復(fù)燃的可能性。在這種情況下，即使表面上已經(jīng)控制住了火勢，但內(nèi)部的電池仍可能繼續(xù)危及安全。由于電動車輛結(jié)構(gòu)的特殊性，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢往往會迅速擴散到車輛整體，導(dǎo)致綜合燃燒，難以完quan撲滅，進而增加了復(fù)燃風(fēng)險。新能源電動汽車多數(shù)采用大量復(fù)合材料和輕質(zhì)材料，這些材料在火災(zāi)中易燃且難以撲滅。當這些材料發(fā)生燃燒時，火勢難以控制，復(fù)燃風(fēng)險因此大大增加。鋰離子電池是新能源電動汽車主要采用的動力電池，其中包含的鋰金屬或者鋰化合物具有ji強的還原性和燃燒性。一旦電池發(fā)生火災(zāi)，其中所含的鋰材料在燃燒釋放的氧化劑和熱能的作用下，容易引發(fā)連續(xù)性的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致火災(zāi)復(fù)燃。電池內(nèi)部的隔膜破損或者電極材料被過度加熱也會導(dǎo)致火災(zāi)難以迅速撲滅和易復(fù)燃。

2.風(fēng)險系數(shù)大

新能源電動汽車涉及復(fù)雜電池系統(tǒng)、高壓電源、電氣系統(tǒng)等多種部件，一旦其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都有可能引發(fā)火災(zāi)。電池系統(tǒng)是新能源電動汽車的重要組成部分，一旦電池起火，由于電池具有大容量、高能量密度特點，火勢蔓延迅速，極易引發(fā)爆炸，增加了滅火難度。由于新能源電動汽車內(nèi)部多采用大容量的鋰電池，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢往往迅速蔓延，鋰電池燃燒釋放的火焰溫度高，容易引發(fā)周圍車輛和可燃物體的燃燒。新能源電動汽車車身結(jié)構(gòu)較為封閉，滅火劑不能有效進入著火車輛內(nèi)部，導(dǎo)致火勢更難控制。新能源電動汽車搭載的鋰電池等高能量密度電池一旦起火，火勢難以被快速控制，鋰電池在燃燒過程中會釋放出大量的有毒氣體，加劇了火災(zāi)燃燒速度，使滅火工作更為困難。新能源電動汽車火災(zāi)釋放的有毒煙霧、有害氣體和化學(xué)物質(zhì)可能對周邊環(huán)境和人員健康造成危害，尤其在封閉空間如地下車庫等場所，一旦發(fā)生新能源電動汽車火災(zāi)，高溫煙霧難以排除，對逃生和滅火工作都帶來挑戰(zhàn)。

三、地下車庫新能源電動汽車火災(zāi)撲救策略

1.風(fēng)險評估

地下車庫是一個可能發(fā)生新能源電動汽車火災(zāi)的重要場所，制定有效的火災(zāi)撲救策略至關(guān)重要。在制定火災(zāi)撲救策略前，需要進行全面的風(fēng)險評估，根據(jù)車輛類型、動力來源、儲存條件和災(zāi)情形勢，綜合研判現(xiàn)場災(zāi)害等級、發(fā)展態(tài)勢和安全風(fēng)險，制定相應(yīng)的應(yīng)對措施。地下車庫的布局、通風(fēng)系統(tǒng)、防火設(shè)施等直接影響火災(zāi)撲救的難易程度，需要詳細分析車庫的結(jié)構(gòu)特點、建筑材料、通風(fēng)情況、疏散通道、消防設(shè)施等情況，確定可能存在的風(fēng)險點和薄弱環(huán)節(jié)，以便針對性制定相應(yīng)的火災(zāi)撲救策略。新能源電動汽車的大容量電池、高壓系統(tǒng)等特點可能會增加火災(zāi)發(fā)生概率和撲救難度，需要對新能源電動汽車的充電設(shè)施、電池管理系統(tǒng)、電池材料等進行詳細評估，以識別潛在的火災(zāi)風(fēng)險，并根據(jù)評估結(jié)果采取相應(yīng)的防范措施和撲救策略。地下車庫通常會有大量行人，需要評估車庫內(nèi)人員密集度、疏散通道、緊急疏散設(shè)施等，確定火災(zāi)發(fā)生時可能出現(xiàn)的人員疏散困難情況，以便調(diào)整火災(zāi)撲救策略和應(yīng)急方案。地下車庫的封閉性和通風(fēng)情況可能會導(dǎo)致火災(zāi)煙氣排放困難，也可能對地下空間的環(huán)境造成影響，需要評估地下車庫的環(huán)境因素、空氣流通情況、防排煙系統(tǒng)設(shè)置等，確定火災(zāi)撲救過程中可能出現(xiàn)的環(huán)境污染，并制定相應(yīng)的防范措施和撲救策略。地下車庫的消防設(shè)施包括滅火器、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、火災(zāi)自動噴淋系統(tǒng)、應(yīng)急照明、疏散指示標識等，需要評估消防水源、消防救援通道等情況，確定可用的救援資源和應(yīng)急響應(yīng)方案以及可能存在的不足之處，以便加以改進和補充。

2.現(xiàn)場管控

地下車庫作為新能源電動汽車停放和充電的重要場所，一旦發(fā)生火災(zāi)將會對現(xiàn)場人員和設(shè)施造成重大危害，制定科學(xué)有效的火災(zāi)撲救策略及現(xiàn)場管控至關(guān)重要。

（1）一旦發(fā)現(xiàn)地下車庫內(nèi)有火情，首要任務(wù)是迅速啟動火災(zāi)報警系統(tǒng)并進行緊急通知，警報信號能夠迅速傳達給所有現(xiàn)場人員，包括車庫內(nèi)的車主、管理人員以及消防救援人員，以便他們做出應(yīng)對。

（2），要做好對車輛的疏散工作，確保車輛不會阻礙疏散通道和消防車輛的進出。

（3）針對火災(zāi)發(fā)生的具體位置，及時封閉相鄰區(qū)域，避免火勢蔓延和煙霧進入其他區(qū)域。應(yīng)關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)以阻止煙氣擴散，防止對人員造成更大傷害。

（4）對于電動車輛，應(yīng)立即停止充電和啟動狀態(tài)，以防止電池過載引發(fā)更大火災(zāi)。要及時切斷相關(guān)區(qū)域的電力供應(yīng)，避免電力系統(tǒng)成為火災(zāi)的助燃源。

（5）在火災(zāi)撲救過程中，要設(shè)置警戒線和feng鎖區(qū)域，確保現(xiàn)場周邊安全。

3.火災(zāi)處置技術(shù)

在火災(zāi)發(fā)生時，首要任務(wù)是確保車庫內(nèi)的人員安全疏散。應(yīng)設(shè)立疏散通道，確保通道暢通無阻。車庫內(nèi)應(yīng)急照明設(shè)備應(yīng)在電力故障時仍能提供照明，疏散人員時應(yīng)有序、迅速，避免踩踏事件發(fā)生，應(yīng)制定疏散計劃，明確疏散路線和安全區(qū)域。在火災(zāi)處置過程中，應(yīng)根據(jù)火災(zāi)發(fā)生位置和規(guī)模，判斷新能源電動汽車數(shù)量和位置，以確定應(yīng)對措施。對于起火的電動汽車，應(yīng)切斷其電力供應(yīng)，避免火勢蔓延，利用車庫內(nèi)部的消防設(shè)施器材，如滅火器、室內(nèi)消火栓等，進行初期滅火作業(yè)，爭取滅早滅小。當初期滅火無法控制時，應(yīng)迅速疏散車庫內(nèi)人員，封閉相鄰區(qū)域，防止火勢擴散。消防救援人員到場展開新能源電動汽車滅火作戰(zhàn)行動時，應(yīng)科學(xué)采用排煙降毒、分隔保護、分區(qū)作業(yè)、冷卻降溫、破拆清障等處置措施，應(yīng)盡可能避免直流水沖擊電池組，以防止水與電池發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加劇火勢蔓延。如果火情無法迅速控制，應(yīng)使用車輛底盤冷卻套件、車輛圍擋與高倍數(shù)泡沫配合，對起火車輛和受威脅車輛底盤以下部位進行覆蓋，避免煙氣析出，并加強現(xiàn)場排煙，防止高溫煙氣聚集。在無人員被困的情況下，還可以考慮使用液態(tài)氮滅火技術(shù)，通過向火災(zāi)區(qū)域噴射液態(tài)氮，使火災(zāi)現(xiàn)場降溫，在缺氧環(huán)境下抑制火焰，以實現(xiàn)火災(zāi)撲救。在滅火過程中，應(yīng)針對地下車庫的特殊環(huán)境條件展開滅火作業(yè)。地下車庫的通風(fēng)條件較差，多為封閉空間，在滅火作業(yè)中，需要及時排除車庫內(nèi)的煙霧，確保通風(fēng)系統(tǒng)暢通，以減少煙氣對人員造成的影響，加速火災(zāi)撲滅過程。應(yīng)確保緊急疏散通道暢通，以便在必要時迅速疏散被困人員，保障人員生命安全。針對大規(guī)?；馂?zāi)，需加強與周邊地區(qū)的聯(lián)防聯(lián)控，爭取更多的應(yīng)急救援力量，提高火災(zāi)處置效率。在火災(zāi)撲救過程中，應(yīng)建立現(xiàn)場指揮部，對火災(zāi)情況進行實時監(jiān)控和指揮調(diào)度?，F(xiàn)場指揮部應(yīng)具備通信設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)等，以協(xié)調(diào)各方應(yīng)急救援力量，確保救援工作有序展開。

4.事故責任排查和認定

在地下車庫發(fā)生新能源電動汽車火災(zāi)后，災(zāi)后事責任排查和認定是必bu可少的一環(huán)，有助于查明事故原因、明確責任主體，提供依據(jù)進行后續(xù)處理和預(yù)防措施。

（1）在事故發(fā)生后，立即組織相關(guān)人員進行現(xiàn)場勘察。重點收集與火災(zāi)有關(guān)的物證和證據(jù)，包括火源位置、火勢擴散情況、車輛殘骸、火災(zāi)痕跡等，收集監(jiān)控錄像、事故報告、目擊證人證言等相關(guān)資料，并對現(xiàn)場進行攝像記錄以

備后續(xù)調(diào)查分析。

（2）完成上述操作后，邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家對火災(zāi)原因進行技術(shù)鑒定和評估。專家將根據(jù)現(xiàn)場勘察結(jié)果、物證分析和相關(guān)資料，結(jié)合其專業(yè)知識和經(jīng)驗，對可能的事故原因進行推斷和評估，為責任認定提供客觀依據(jù)。

（3）對相關(guān)責任主體（如車輛所有者、停車場管理方、電動車生產(chǎn)商等）進行調(diào)查和核實，要求相關(guān)責任主體提供相關(guān)證據(jù)、資料和信息，配合調(diào)查人員進行核實，了解各方在事故中的責任程度和可能存在的失誤或疏忽。

（4）完成上述操作后，結(jié)合相關(guān)法律法規(guī)和標準，對事故發(fā)生過程和責任主體的行為是否符合法律規(guī)定進行全面分析，對相關(guān)責任主體可能存在的違規(guī)行為或疏忽大意進行法律責任界定和評估。

（5）通過對現(xiàn)場情況的分析和證據(jù)的收集，盡可能還原事故發(fā)生整個過程。根據(jù)事故發(fā)展軌跡、火源形成的可能途徑等信息，確認火災(zāi)起因和可能的擴散路徑，為責任認定和事故原因查明提供重要線索。

（6）在各項調(diào)查和分析工作完成后，編制責任認定報告，包括事故起因、責任主體、責任程度評估等內(nèi)容，并提出相應(yīng)的處理建議和改進措施。根據(jù)責任認定報告，及時處理相關(guān)責任主體，明確責任追究程序和方式。

（7）對事故發(fā)生原因、責任主體的失誤以及調(diào)查認定過程中存在的不足進行總結(jié)和反思，結(jié)合責任認定報告，提出預(yù)防類似事故的具體措施和建議，加強安全管理和監(jiān)控，提高應(yīng)急處置能力，以避免類似事故再次發(fā)生。

四、安科瑞智慧消防云平臺

1平臺概述

安科瑞智慧消防云平臺依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)，對充電站配電系統(tǒng)的運行、電能消耗、電能質(zhì)量、充電安全和行為安全進行實時監(jiān)控和預(yù)警，為充電站的可靠、安全、經(jīng)濟運行提供保障，并及時切除安全隱患、避免電氣火災(zāi)發(fā)生，從而保障人員的生命財產(chǎn)安全，打造“安全、高效、舒適、綠色"的“人—車—樁—電網(wǎng)—互聯(lián)網(wǎng)—多種增值業(yè)務(wù)"的智慧充電站，提升充電站的社會和經(jīng)濟價值。

2適用場合

可廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、學(xué)校、酒店、體育場等公共建筑；商業(yè)廣場、產(chǎn)業(yè)園等綜合園區(qū)；企業(yè)、住宅小區(qū)等場所。

3組網(wǎng)架構(gòu)

平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由終端感知設(shè)備、邊緣計算網(wǎng)關(guān)和能效管理平臺層三個部分組成，詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下：

4參考選型

5相關(guān)產(chǎn)品介紹

5.1 7KW交流充電樁AEV-AC007D

產(chǎn)品功能

（1）智能監(jiān)測：充電樁智能控制器對充電樁具備測量、控制與保護的功能，如運行狀態(tài)監(jiān)測、故障狀態(tài)監(jiān)測、充電計量與計費以及充電過程的聯(lián)動控制等。

（2）智能計量：輸出配置智能電能表，進行充電計量，具備完善的通信功能，可將計量信息通過RS485分別上傳給充電樁智能控制器和網(wǎng)絡(luò)運營平臺。

（3）云平臺：具備連接云平臺的功能，可以實現(xiàn)實時監(jiān)控，財務(wù)報表分析等等。

（4）保護功能：具備防雷保護、過載保護、短路保護，漏電保護和接地保護等功能。

（5）材質(zhì)可靠：保證長期使用并抵御復(fù)雜天氣環(huán)境。

（6）適配車型：滿足國標充電接口，適配所有符合GB/T 20234.2-2015國標的電動汽車，適應(yīng)不同車型的不同功率。

（7）資產(chǎn)安全：產(chǎn)品全部由中國平安保險承保，充分保障設(shè)備、車輛、人員的安全。

5.2 直流充電樁系列

5.3電氣火災(zāi)探測器ARCM300-Z

5.4限流式保護器ASCP200

產(chǎn)品功能：

（1）短路保護：保護器實時監(jiān)測用電線路電流，當線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護，并發(fā)出聲光報警信號；

（2）過載保護：當線路電流過載且持續(xù)時間超過動作時間（3~60秒可設(shè)）時，保護器啟動限流保護，并發(fā)出聲光報警信號；

（3）表內(nèi)超溫保護：當保護器內(nèi)部器件工作溫度過高時，保護器實施超溫限流保護，并發(fā)出聲光報警信號；

（4）組網(wǎng)通訊：保護器具有1路RS485接口，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

6平臺功能

6.1 登錄

6.2首頁

平臺首頁顯示充電站的位置及在線情況，統(tǒng)計充電站的充電數(shù)據(jù)

6.3實時監(jiān)控

（1）充電站監(jiān)控

可以按站點名稱進行篩選，顯示站點詳情、充電槍列表、統(tǒng)計訂單信息、故障記錄，點擊某個充電槍編號后在進入充電槍監(jiān)控頁面實時監(jiān)測變壓器負荷（搭配ACM300T、ADW300），當負荷超過50%時，系統(tǒng)會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當變壓器負荷超過80%時，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。如圖所示：

統(tǒng)計當前充電站各充電樁回路的數(shù)據(jù)；通過卡片的形式展現(xiàn)充電樁的數(shù)據(jù)；顯示故障列表；如圖所示：

（2）充電樁監(jiān)控

顯示充電樁充電數(shù)據(jù)；顯示各回路的充電狀態(tài)；可以對充電中的回路進行手動終止；顯示訂單信息、故障信息；如圖所示：

（3）設(shè)備監(jiān)控

顯示限流式保護器的狀態(tài)，包括線路中的剩余電流、溫度及異常報警，如圖所示：

6.4 故障管理

（1）故障查詢

故障查詢中記錄了登錄用戶相關(guān)聯(lián)的所有故障信息。如圖所示：

（2）故障派發(fā)

故障派發(fā)中記錄了當前待派發(fā)的故障信息。如圖所示：

（3）故障處理

故障處理中記錄了當前待處理的故障信息。如圖所示：

6.5能耗分析

在能耗分析中，可查看指ding時段關(guān)聯(lián)站點和關(guān)聯(lián)樁的能耗信息并顯示對應(yīng)的能耗趨勢圖。如圖所示：

6.6故障分析

在故障分析中，可查看相關(guān)時間內(nèi)的故障數(shù)、故障狀態(tài)、故障類型、趨勢分析以及故障列表。如圖所示：

6.7財務(wù)報表

在財務(wù)報表中，可根據(jù)時間查看關(guān)聯(lián)站點的財務(wù)數(shù)據(jù)。如圖所示：

6.8收益查詢

在收益查詢中，可查看總的收益統(tǒng)計、收益變化曲線圖、支付占比餅圖以及實際收益報表。如圖所示：

7案例實景

五、結(jié)語

在地下車庫新能源電動汽車火災(zāi)撲救策略與技術(shù)領(lǐng)域的持續(xù)探索與研究中，不斷完善火災(zāi)應(yīng)對措施，提高應(yīng)對火災(zāi)風(fēng)險的能力和效率。未來，隨著新能源電動汽車的廣泛應(yīng)用和地下車庫的增多，火災(zāi)安全問題將更加凸顯，需要不斷探索和創(chuàng)新技術(shù)，提升火災(zāi)撲救策略的科學(xué)性和實用性。

參考文獻

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[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2019.11版

作者介紹：
任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。