Jak se připravit na servis elektrických a hybridních vozidel v automobilové dílně

Hned na začátku je důležité si uvědomit charakteristická nebezpečí, přicházející s uvedenými typy vozidel. Hlavním nebezpečím je samozřejmě přítomnost elektrické instalace s napětím vyšším než je bezpečné malé napětí, což znamená přes 25 V střídavých nebo 60 V stejnosměrných (české normy definují hranice 50 V stř. a 120 V ss). Napětí nad touto hranicí jsou již považována za nebezpečná a představují ohrožení lidského zdraví i života, a proto je pro obsluhu podobných instalací nutné mít příslušné oprávnění podle předpisů dané země (v České republice je to známá Vyhláška č. 50/1978 a dále Vyhláška č. 100/1995 Sb.). Nebezpečná napětí se zpravidla vyskytují v pohonné a klimatizační soustavě, zatímco ostatní soustavy pracují s instalací o obvyklém napětí 12 V. 

 

Prvním předpokladem pro servis vozidel se soustavou o vysokém napětí je proto nezbytná kvalifikace zaměstnanců. Ve většině servisů jsou různé povinnosti či úkony rozdělené mezi různé zaměstnance: máme zde tedy mechaniky, kteří provádějí servis pneumatik a karoserie, mechaniky specializované na opravy mechanických částí vozidla a specializované elektrotechniky pro opravy elektroinstalací a elektronických systémů. Při servisu elektromobilů a hybridních vozů se nám budou hodit kompetence všech těchto pracovníků. Často je v takovéto dílně otázkou, jaký rozsah oprávnění a odborností musí ten který zaměstnanec mít. Potřebná oprávnění pro jednotlivé činnosti a způsob jejich získání definují zpravidla předpisy a zákonné normy té které země, případně specifikace výrobců vozidel.

 

Podle těchto doporučení rozlišujeme čtyři typy kvalifikací:

 

• neškolená osoba,
• proškolená či poučená osoba (EiP⁴ , FuP), 
• osoba způsobilá pro práci na instalacích s vysokým napětím v beznapěťovém stavu (často se říká „technik pro vysoké napětí“ či správně elektrotechnik – HVT⁵, FHV) 
• osoba kvalifikovaná pro práci na instalacích s vysokým napětím v živém stavu, tedy pod napětím (někdy se říká „odborník pro vysoké napětí“ – HVE⁶). 

 

Neškolenou osobou je pak v servise zejména libovolná osoba, která zde není zaměstnána; může to být třeba i řidič, který přivezl náhradní díly od výrobce, anebo vozidlo od zákazníka k opravě. U těchto osob, které nemají k servisu zaměstnanecký vztah, nevíme totiž vůbec nic, zdali a jaké mají znalosti o nebezpečích úrazu elektrickým proudem vznikajících při činnosti soustavy s vysokým napětím. Neškoleným osobám nesmíme dovolit přístup k vozidlům v prostoru dílny a zejména v oblasti pro práci s elektrickými zařízeními. 

 

Školenou či správně poučenou osobou je pracovník, který nemá kvalifikaci pokrývající činnost elektrotechnika, ale který je poučen o nebezpečích vznikajících na vozidle, o ochranných pracovních pomůckách, o označení komponent s vysokým napětím a také o postupech a zásadách první pomoci. Tento typ školení může podávat osoba kvalifikovaná pro práci na instalacích s vysokým napětím v beznapěťovém stavu. Školená (poučená) osoba může na vozidle provádět takové práce oprav a údržby, které nijak nesouvisí se soustavou vysokého napětí, tedy například výměnu pneumatik a kol, opravy mechanických částí, či zásahy do elektronických informačních a zábavných zařízení (infotainment), ale musí vždy přesně znát rozsah dovolených prací a musí vědět, na koho se obrátit v případě nutnosti zásahu do soustavy s vysokým napětím. 

 

Technik způsobilý pro práci s vysokým napětím je osoba, která má příslušnou kvalifikaci vyžadovanou v dané zemi, a která má znalosti konstrukcí systémů s vysokým napětím. S touto kvalifikací již smí pracovník vypnout vysokonapěťovou soustavu vozidla do beznapěťového stavu (v následující části textu si řekneme, jak se to dělá), po odpojení napětí smí demontovat zařízení pro vysoké napětí a může na něm dále pracovat, a může také provádět některá měření v nebezpečné oblasti (například měření elektrického odporu). Práce tohoto technika ve vozidle není dovolena, pokud nelze deaktivovat (odpojit) vysoké napětí, tedy pokud musí například práce probíhat uvnitř vysokonapěťové baterie (a odpojení vysokého napětí není možné z technických důvodů), nebo pokud nelze docílit beznapěťového stavu z důvodu závady ve vozidle či nesprávného odpojení. Osoba kvalifikovaná pro práci na instalaci s vysokým napětím v živém stavu, tedy pod napětím, již smí přijít do styku s vysokonapěťovým systémem; může tedy ve vozidle pracovat například v situaci, kdy se nepodařilo vysoké napětí odpojit. 

 

Zajištěním odpovídající kvalifikace zaměstnanců můžeme snížit rizika na minimum a zároveň zvýšit efektivitu práce, kdy na vozidle s vysokonapěťovým systémem může pracovat několik zaměstnanců s různou specializací.

 

¹battery electric vehicle – bateriový elektromobil 

²Hybrid Electric Vehicles – hybridní elektromobil 

³Plug-in Hybrid Electric Vehicles – hybridní automobil s dobíjením ze zásuvky 

⁴Electrically Instructed Persons – osoba poučená pro práci s elektrickými zařízeními  

⁵High Voltage Technicians – technik způsobilý pro práci s vysokým napětím 

⁶High Voltage Experts – odborník způsobilý pro práci s vysokým napětím

Soustavu s vysokým napětím tvoří vysokonapěťové spotřebiče, jako je motor, kompresor klimatizace, ohřívač PTC a samotný zdroj vysokého napětí, tedy vysokonapěťová baterie. Spotřebiče jsou napájené jen tehdy, pokud je jejich práce potřebná, jinak je napájecí napětí odpojené. To znamená, že pokud je automobil v klidu a pokud je v něm vypnuté zapalování (auto je například zaparkované), nedodává vysokonapěťová baterie spotřebičům žádnou energii. Toto bezpečnostní opatření je zajištěno pomocí stykačů uvnitř baterie. Při vypnutí zapalování se stykače rozpojí a elektrický proud tak přestává téct z baterie do motoru i dalších částí automobilu. Ke stejné situaci dochází například při nehodě nebo při detekci závady ve vysokonapěťové soustavě: kontakty stykače se rozpojí a zařízení tak přejde do bezpečného stavu. Kromě vypnutí zapalování lze vysoké napětí ve voze odpojit i jinými postupy. V určitých modelech automobilů je tak nutné vyjmout speciální pojistky, anebo přerušit označené vodiče (viz obr. 1, 2). Tyto postupy používají například záchranáři při havárii.

Obr. 1, 2: Pomůcky pro nouzové přerušení obvodů vysokého napětí: vodič na přeštípnutí, pojistka na vyjmutí

Také servis a opravy vozidla je třeba provádět při vypnutém napětí, zejména pokud musíme zasahovat do soustavy vysokého napětí nebo se jí dotýkat. Pod zapnutým vysokým napětím nesmíme zkrátka provádět žádné opravy, diagnostiku, ani demontáž součástí. Vozidla mohou přijet do servisu s nejrůznějšími závadami, a proto vyvinuli výrobci různé postupy pro servisní deaktivaci vysokého napětí. Tyto postupy jsou určeny pro vypnutí napětí v případě závady na spínači zapalování nebo jiných poruch. Postup pro deaktivaci napětí pomocí servisní metody najdete v dalším článku této série – včetně upozornění na konkrétní situace, ve kterých má smysl ji používat.

Typická nebezpečí vyplývající z přítomnosti vysokonapěťové soustavy je možné eliminovat pomocí vhodných pomůcek osobní ochrany, stanovených podle doporučení a návodů výrobce. Nejčastěji používaným a základním prostředkem osobní ochrany jsou rukavice pro práci pod napětím: ty jsou nezbytné také při deaktivaci vysokého napětí. Další práce následující po deaktivaci vysokého napětí můžeme již provádět bez rukavic – s výjimkou prací dotýkajících se trakční baterie. Pro opravy a demontáž baterie musíme mít nasazené rukavice i po odpojení vysokého napětí. Pro práci pod napětím musí být rukavice zhotovené v souladu s normou ČSN EN 60903, která upravuje úrovně napětí, před nimiž se chráníme pomocí různých typů rukavic a palečnic jednotlivých tříd. Definovány jsou třídy 00 a 0 až 4; v automobilovém sektoru se nejčastěji používá třída 0 s ochranou před napětím 1500 V ss a 1000 V stř. Uvedený typ rukavic poznáme podle symbolu dvojitého trojúhelníku, který je vytištěný na zadní straně rukavice a který indikuje její způsobilost pro práci pod napětím. Nezapomeňte také zkontrolovat datum výroby, které musí být vyznačeno na rukavici, případně v dokladu k ní připojeném. Důležitá je rovněž povinnost pravidelného přezkoušení rukavic pro práci pod napětím, zpravidla každých 6 měsíců (konkrétní předpisy se podle příslušné země liší).

Obr. 3, 4: Rukavice pro práci pod napětím a detail povinného označení rukavic

Mezi další doporučené prostředky osobní ochrany patří ochranný štít pro práci pod napětím, izolovaná obuv (pryžové galoše) a kombinézy pro práci pod napětím. Tyto pomůcky se používají v různých speciálních situacích, kdy například vozidlo přijíždí do servisu po nehodě, po požáru, po úniku z baterie, případně po jiné závažné závadě. Ochranný štít pro práci pod napětím nás chrání proti jiskrám z elektrického oblouku a proti vytékajícímu elektrolytu z baterie s kyselinou. Izolační obuv musí být v souladu s normou ČSN EN 50321 (v některých zemích se mohou platné předpisy lišit), která definuje ochranu proti úrazu elektrickým proudem při napětí stanoveném příslušnou třídou obuvi. Ty jsou definovány shodně s třídami pro izolační rukavice, tedy 00 a 0 až 4. Vždy se doporučuje používat nejméně obuv třídy 0 s ochranou před napětím 1500 V ss a 1000 V stř. Obuv určená pro práci pod napětím je opět označena dvojitým trojúhelníkem, podobně jako ochranné rukavice; stejně tak se obuvi týká i povinnost pravidelného přezkušování každých 6 měsíců. 

 

Rovněž izolované ruční nářadí je důležitou součástí prostředků osobní ochrany. Takovéto nářadí musí splňovat požadavky normy ČSN EN IEC 60900, která definuje zkoušení nářadí pod zkušebním napětím do 10 kV; nářadí nepodléhá pravidelnému přezkušování. Smyslem izolovaného nářadí je snížit riziko vzniku zkratu mezi vysokonapěťovou soustavou vozidla a tělem pracovníka. Pro izolované nářadí platí podobná pravidla použití jako pro rukavice: musíme je používat vždy při odpojování napětí a vždy také při práci na trakční baterii, tedy i když je vysoké napětí odpojeno. 

 

Před zahájením práce nezapomeňte vždy zkontrolovat stav osobních ochranných pomůcek. Při mechanickém poškození, při narušení ochranného povrchu, nebo při překročení data pravidelného přezkoušení se pomůcka nesmí používat. Také pracovní prostor je třeba řádně připravit pro práci na vozidle s vysokonapěťovou soustavou. Prostor pro práci s vozidly obsahujícími vysokonapěťovou část musí být řádně zabezpečen a nesmí být přístupný neškoleným osobám. Z toho důvodu je třeba v dílně vyhradit speciální „zónu pro práci na elektrických zařízeních“. V servise můžeme tento prostor vymezit pomocí kontrastní pásky na podlaze, nebo pomocí sloupků s řetězy. Před určený pracovní prostor je dále nutné umístit značku s upozorněním na zónu pro práci na elektrických zařízeních a se zákazem vstupu neoprávněných osob. Pokud pracovní prostor tvoří samostatná místnost nebo místnosti, je dovoleno označit zónu na vstupních dveřích; v tomto případě odpadá povinnost označení pomocí pásky nebo řetězu. Kromě pracovního prostoru je nutné označit také vozidlo, na kterém se bude pracovat: musíme k němu připevnit žlutou značku s černým bleskem, které varuje před nebezpečím z elektrického napětí, jak definuje norma ČSN EN ISO 7010 či jiné národní normy, například německá DIN 4844-2. Rovněž je vhodné použít další bezpečnostní upozornění, například upozornění na nutnost odpojení soustavy vysokého napětí nebo na zákaz nabíjení vysokonapěťové baterie. 

Obr. 5-7: Označení na vozidle. Zleva: symbol indikující odpojení vysokého napětí; upozornění na nebezpečné napětí; zákaz nabíjení trakční baterie 

Zavedení norem při provozu a servisování automobilů vybavených vysokonapěťovými soustavami, tedy hybridních a elektrických vozů, se zdá na první pohled až zbytečně pracné a nákladné. Těžko může být ale něco od pravdy vzdálenější: aplikace základních postupů a principů uvedených v tomto článku je docela jednoduchá a pokud si vytvoříme ty správné návyky, můžeme s důvěrou přistupovat k bezpečnému servisu vozidel s vysokonapěťovými soustavami.