Le auto Ibride ed elettriche sono pericolose per gli autoriparatori?
Premessa, questo articolo è stato scritto con l'intenzione di informare gli operatori del settore, principalmente riparatori meccatronici e carrozzieri, su alcuni aspetti della sicurezza riguardanti i veicoli Ibridi ed Elettrici. L'articolo non può trattare l'argomento in maniera completamente esaustiva, pertanto si consiglia vivamente a tutti gli autoriparatori di formarsi con apposito corso di formazione. Il corso dovrà trattare la normativa CEI 11-27 e rilasciare una qualifica di tipo PES-PAV (Personale Esperto o Personale Avvertito). Questa qualifica ad ogni modo non consente di lavorare su impianti sotto tensione. Questa possibilità operativa la si ottiene frequentando un corso che rilasci la qualifica PEI (Personale Con Idoneità).
Anche se le nuove tecnologie impiegano tempo per farsi strada nei centri di riparazione, i veicoli elettrici ibridi (HEV) e veicoli elettrici (EV) stanno comparendo sempre più spesso. A causa del maggior rischio dovuto alle alte tensioni comprese da 42 a 650 volt (nota: è improprio parlare di alta tensione. Questi valori sono nel range considerato bassa tensione per la normativa CEI 11-27), gli ibridi e l'EV rappresentano una sfida particolare per l'officina e soprattutto per le carrozzerie, dove ci si trova ad operare direttamente sui sistemi ad alta tensione dopo che questi hanno perso le protezioni che in genere riducono il rischio di venire in contatto con cavi dove scorrono centinaia di volt. Cosa accadrebbe se dopo l'incidente il sistema di alta tensione fosse ancora energizzato? O se il sistema si ripristina mentre la vettura è ancora in lavorazione con cavi e componenti di AT scoperti?
Per evitare ciò, la batteria ad alta tensione (HV) del veicolo deve essere disconnessa prima di effettuare le riparazioni e riconnessa solo dopo aver terminato.
Anche quando il danno è minore, il sistema HV dovrebbe essere diseccitato. Citiamo ad esempio il manuale di addestramento per l'uso e la diagnosi dei veicoli ibridi Ford FCS-21020-REF: "La maggior parte degli incidenti elettrici è il risultato di azioni scorrette o incuranti, non di apparecchiature difettose. Seguire le procedure esattamente." In sostanza, tutte le precauzioni di sicurezza raccomandate devono essere seguite per evitare lesioni e danni. L'approssimativismo e l'improvvisazione non sono ammesse a rischio della nostra vita!
Quanto è pericoloso?
Delineiamo ora le conseguenze di una scarica elettrica accidentale, spiegando che solo 1 mA (milliampere o 1/000 di ampere) può causare un formicolio e 50 mA possono causare una grave contrazione muscolare e che può causare di smettere di respirare.
Vi sono notevoli rischi nella riparazione di HEV ed EV che sono stati danneggiati in caso di collisione. Tuttavia, se vengono seguite tutte le precauzioni e le procedure raccomandate, questi rischi possono essere ridotti al minimo. Quindi trovare, leggere, comprendere e seguire le raccomandazioni del produttore per stabilire un ambiente di lavoro sicuro per la riparazione di veicoli ibridi ed elettrici è fondamentale.
Dopo una collisione, l'interruttore principale di disconnessione (Figura 1) potrebbe non essere accessibile, nel qual caso si dovrebbe cercare un'alternativa. Anche se le batterie HV - nickel metal hydrate (NiMH) o litio - si trovano intenzionalmente in una delle aree meno probabili in cui si verifica il danno, possono comunque subire danni in caso di collisione; e presentano problemi di sicurezza diversi dalle batterie al piombo usate in passato. Anche spingendo un veicolo incidentato disconnesso, potenzialmente questo può ferire un tecnico. Anche le batterie HV all'interno dei forni di verniciatura possono danneggiare il veicolo. Gli attrezzi speciali HV devono essere usati quando si controllano i condensatori per assicurarsi che il sistema sia completamente scarico. Con i nuovi HEV ed EV di seconda generazione possono essere presenti più sistemi elettrici ed elettronici, come bassa tensione (meno di 30 volt CC), in questi casi si utilizzano tensioni intermedie per alimentare il climatizzatore elettrico e il servosterzo (da 30 a 60 volt DC) e alti (oltre 60 volt DC) per la potenza del veicolo.
Immagine: Precauzioni da prendere (Fonte: http://www.searchautoparts.com)
Messa in sicurezza delle batterie HV
In primo luogo, un tecnico deve scollegare la batteria HV. Ma prima di scollegare il veicolo, è necessario rimuovere tutti gli anelli, gli orologi e altri oggetti metallici (inclusi chiavi e fibbie metalliche). Inoltre, non si deve mai lavorare intorno all'alta tensione con indumenti bagnati. Anche gli indumenti in poliestere non sono adatti in quanto si scioglieranno con un arco elettrico, quindi le fibre naturali, come il cotone, dovrebbero essere indossate quando si lavora intorno all'alta tensione. Anche gli occhiali di protezione e la visiera per la protezione del viso in caso di arco ad alta tensione sono indispensabili (Fig. 2).
Sfortunatamente, marche e modelli diversi possono avere un tipo e/o una posizione diversa per l'interruttore che consente di disconnettere le batterie (anche chiamato Service Plug).
Honda ha un interruttore on/off nel bagagliaio (Fig. 3), mentre il Ford Escape adotta un interruttore rotondo (Fig. 4) sotto il tappetino del bagagliaio (Fig. 5). Il tipo e la posizione dell'interruttore service plug di un veicolo sono riportati nel relativo manuale di assistenza.
Immagine: Precauzioni da prendere (Fonte: http://www.searchautoparts.com)
Sfortunatamente la posizione del service plug non è sempre riportata sul manuale di uso e manutenzione. In questo caso una ricerca su internet potrebbe essere di aiuto. Segnaliamo a tal proposito il sito http://www.schedadisoccorso.it dove sono elencate tutte le schede di soccorso divise per costruttore (VAI AL SITO).
La posizione secondaria per alcuni scollegamenti HV si trova spesso nella scatola dei fusibili nel vano motore (Fig. 6). ATTENZIONE: la disconnessione del service plug non è sufficiente a considerare il veicolo in sicurezza, bisogna sempre attendere il completo scaricamento dei condensatori presenti nell'impianto ibrido/elettrico (Fig. 7). Per questa operazione ci sarà bisogno di un voltmetro digitale ad alta tensione e di un misuratore OHM (DVOM) per verificare che tutta la carica abbia avuto il tempo di scaricarsi dai condensatori.
Per garantire che non si verifichino urti accidentali quando si scollega l'interruttore, è necessario indossare i guanti di classe 0 (Fig. 8). Inoltre, mentre la pelle non è un buon conduttore, l'umidità, sotto forma di sudore, lo è. Pertanto, i guanti devono essere testati per individuare eventuali perdite prima di ogni utilizzo. Per fare questo, arrotolare l'estremità aperta del guanto, gonfiando le dita (Fig. 9), per vedere se c'è qualche perdita. Anche un foro microscopico fa uscire l'umidità, permettendo così la conduzione accidentale. Per una migliore protezione, specialmente se sono presenti schegge di metallo o di vetro, è necessario indossare un paio di guanti da lavoro in pelle (figura 10) sopra i guanti per la protezione elettrica in gomma.
Se un tecnico subisce uno schock elettrico, non toccare mai la persona. Utilizzare un gancio di sicurezza non conduttivo (Fig. 11) per allontanarlo dal contatto. In caso di incendio, utilizzare un estintore a gas anidride carbonica (CO2) poiché l'acqua può condurre elettricità e dovrebbe essere sempre evitata.
Durata della batteria e polimerizzazione della vernice
Le batterie ad alta tensione, che potrebbero essere al NiMH o litio, sono sensibili al calore e devono essere mantenute fredde. Sebbene la batteria HV sia collocata in un'area relativamente protetta e racchiusa in una scatola protettiva, il raffreddamento è ancora un problema. Alcuni sistemi utilizzano prese d'aria e ventilatori, che portano aria dalla cabina passeggeri attorno alla batteria, quindi fuori dal veicolo. Alcuni dispongono di unità di condizionamento dedicate progettate per il raffreddamento della batteria HV. Ford afferma che temperature più alte di 60°C danneggiano la batteria se mantenute per più di 40 minuti. Quando i loro veicoli ibridi devono essere verniciati in forni dove la temperatura raggiunge tali valori, Ford raccomanda di rimuovere la batteria ad alta tensione. Fortunatamente in genere le nuove tecniche di verniciatura non necessitano più di raggiungere queste temperature.