Hogyan kell felkészülni az elektromos és hibrid járművek szervizelésére egy autószerelő műhelyben

Először is fontos meghatározni azokat a jellegzetes veszélyeket, amelyek jelen lehetnek az ilyen típusú járművekben. A fő veszély a biztonságos feszültségnél magasabb feszültségű berendezések jelenléte, azaz 25 V feletti váltakozó áram és 60 V feletti egyenáram esetén. Ezek a feszültségek veszélyes feszültségként ismertek, és veszélyt jelentenek az emberi egészségre és életre, ezért az ilyen típusú berendezések üzemeltetése megfelelő engedélyhez kötött (ellenőrizze az adott országban hatályos egyedi előírásokat). A veszélyes feszültségek jellemzően a hajtásláncban és a légkondicionáló rendszerekben találhatók. Más rendszerek klasszikus 12 V-os rendszert használnak. 

 

A jármű nagyfeszültségű rendszerének szervizelésének első előfeltétele a szükséges képesítések megléte. Általában minden műhelyben feladatmegosztás történik, azaz vannak olyan személyek, akik a gumiabroncsok és az alváz szervizeléséért felelősek, és vannak a mechanikus rendszereket javító szerelők, valamint a berendezések és az elektronikus rendszerek javításáért felelős elektronikai technikusok. Ezeknek az embereknek a szakértelme hasznos lesz az elektromos és hibrid járművek szervizelésekor. Sok szerviz szembesül azzal a dilemmával, hogy meg kell határozni a munkavállaló hatáskörét. Számos ország jogszabályai és a járműgyártók szabályzatokkal pontosan meghatározzák, hogy kinek és milyen tevékenységekre kell rendelkeznie a vonatkozó engedélyekkel.

 

Ezen ajánlások szerint négy képesítési szint létezik:

 

•  képzetlen személy, - képzett személy (EiP⁴, FuP), 
• olyan személy, aki képesítéssel rendelkezik arra, hogy feszültségmentes állapotú nagyfeszültségű berendezésen dolgozzon (gyakran nevezik őket nagyfeszültségű technikusnak - HVT, FHV⁵) 
• A nagyfeszültségű berendezésen való munkavégzésre jogosult személy feszültség alatt álló állapotban beavatkozhat a nagyfeszültségű rendszerbe, ha például a nagyfeszültséget nem lehetett kikapcsolni. (gyakran nevezik nagyfeszültségű szakértőnek -HVE⁶). 
  

 

Képzetlen személynek minősül a műhely szempontjából minden a nem a műhely alkalmazásában álló személy, a járművel érkezett vezetőtől a javításhoz szükséges alkatrészek szállítójáig. Ez azért van, mert lehetetlen meghatározni, hogy ezek az emberek milyen ismeretekkel rendelkeznek az elektromos veszélyekről vagy a nagyfeszültségű rendszer működéséről. A képzetlen személyeket meg kell akadályozni abban, hogy a műhely helyiségeiben és az elektromos munkaterületen hozzáférjenek a járműhöz. A képzett személy egy olyan minősítés, amely olyan munkavállalókra vonatkozik, akik nem rendelkeznek villanyszerelői képesítéssel (országspecifikus), de képzettek, tisztában vannak a járművön jelentkező veszélyekkel, a rendelkezésre álló egyéni védőeszközökkel, a nagyfeszültségű alkatrészeken található jelölésekkel, valamint az elsősegélynyújtás eljárásaival és elveivel. Ezt a fajta munkát nagyfeszültségű berendezésen, feszültségmentes állapotban történő munkavégzésre képesített személy végezheti. A képzett személy végezhet a járművön olyan javítási és karbantartási munkákat, amelyek nem a nagyfeszültségű rendszerhez kapcsolódnak, pl. kerékcsere, a nagyfeszültséghez nem kapcsolódó rendszerek (információs, kényelmi, biztonsági rendszerek) javítása, de tisztában kell lennie az elvégezhető tevékenységek körével és azzal, hogy hol kell jelentkeznie, ha a nagyfeszültségű rendszerbe való beavatkozás válik szükségessé. A nagyfeszültségű technikusnak olyan személynek kell lennie, aki rendelkezik az adott országban alkalmazandó megfelelő képesítéssel, és ismeri a nagyfeszültségű rendszerek építését. Ez a minősítés lehetővé teszi a nagyfeszültségű rendszer kikapcsolását a járműben (a feszültség nélküli állapot létrehozásának módját a következő részben ismertetjük), a nagyfeszültségű eszközök szétszerelését és működtetését (a feszültség kikapcsolása után), valamint mérések végzését a veszélyes területen (pl. ellenállás mérések). A technikus munkáját korlátozza, ha a jármű nagyfeszültségét nem lehet kikapcsolni, például amikor a nagyfeszültségű akkumulátoron belül dolgozik (a nagyfeszültség kikapcsolása műszaki okokból nem lehetséges), vagy ha a feszültségmentes állapot nem állapítható meg járműhiba vagy helytelen deaktiválási folyamat miatt. A nagyfeszültségű berendezésen való munkavégzésre jogosult személy (nagyfeszültségű szakértő) feszültség alatt álló állapotban beavatkozhat a nagyfeszültségű rendszerbe, ha például a nagyfeszültséget nem lehetett kikapcsolni. A személyzet megfelelő képzettségének biztosítása lehetővé teszi a kockázatok minimalizálását és a munka hatékony kezelését, különböző szakterületű személyzetet alkalmazva a nagyfeszültségű rendszerrel rendelkező jármű üzemeltetéséhez.

 

¹akkumulátoros elektromos jármű 

²Hibrid elektromos járművek 

³Plug-in hibrid elektromos járművek 

⁴Elektromos oktatásban részesült személyek 

⁵Nagyfeszültségű technikusok 

⁶Nagyfeszültségű szakértők

A nagyfeszültségű rendszer nagyfeszültségű fogyasztókból áll, azaz a motorból, az A/C kompresszorból, a PTC fűtőberendezésből és a nagyfeszültségű forrásból - vagyis a nagyfeszültségű akkumulátorból. A fogyasztók csak akkor működnek, ha szükség van működésükre, különben az áramellátás megszakad. Ez azt jelenti, hogy a nagyfeszültségű akkumulátor nem szolgáltat áramot a fogyasztóknak, ha a jármű álló helyzetben van, kikapcsolt gyújtás mellett (pl. parkolóban). Ez biztonsági célokat szolgál, és az akkumulátor belsejében lévő érintkezők révén valósul meg. A gyújtás kikapcsolásakor kinyílnak, és megakadályozzák, hogy az energia áramoljon az akkumulátorból a motorba stb. Ugyanez a helyzet áll elő például közúti baleset, ütközés vagy a nagyfeszültségű rendszerben észlelt hiba esetén. Az érintkezők a biztonság érdekében kinyílnak. A gyújtás letiltása mellett számos más módszer is létezik a nagyfeszültség leválasztására. Bizonyos járműmodellekben el kell távolítani a speciális biztosítékokat, vagy el kell vágni a megjelölt huzalhurkokat (1,2 ábra). Ezeket a módszereket például sürgősségi szolgálatoknak, (mentőszolgálat, tűzoltók) vészhelyzetben történő alkalmazására szánják.  

Fénykép 1,2 Vészhelyzeti nagyfeszültségű megszakítók: az elvágandó vezetékhurok és az eltávolítandó biztosítékok.

A jármű karbantartási és javítási folyamatát, különösen, ha a nagyfeszültségű rendszerbe történő beavatkozásra van szükség, kikapcsolt feszültség mellett kell elvégezni. A bekapcsolt nagyfeszültségű rendszer mellett nem szabad javítási, diagnosztikai vagy szétszerelési munkát végezni. Tekintettel arra, hogy a járművek különböző hibákkal érkezhetnek a műhelybe, a gyártók kifejlesztették a szolgálati feszültség deaktiválásának módszereit. Ezt a módszert úgy tervezték, hogy lehetővé tegye a nagyfeszültség kikapcsolását a gyújtáskapcsoló hibája és egyéb hibák esetén. A HV deaktiválásának menetét az adott szolgáltatási módszerrel és annak részletes ismertetését a sorozat következő cikkében mutatjuk be.

A nagyfeszültségű rendszerek használatából eredő jellegzetes veszélyek megfelelő védőintézkedésekkel kiküszöbölhetők, amelyeket a gyártó ajánlásai és irányelvei határoznak meg. A leggyakrabban használt alapvető védőfelszerelés a feszültség alatti munkára tervezett kesztyű. Ezek elengedhetetlenek a HV deaktiválási eljárás végrehajtásakor. A HV kikapcsolása után további műveletek végezhetők kesztyű nélkül, kivéve, ha a munka a meghajtó akkumulátort érinti. Ennek a résznek a javítása és szétszerelése kesztyűt igényel még a HV deaktiválás követően is. Ahhoz, hogy alkalmas legyen feszültség alatt végzett munkára, a kesztyűnek a IEC 60903 szabvány követelményeinek meg kell felelnie, amely szabályozza az adott osztályba tartozó kesztyű feszültségvédelmi szintjét. Az osztályokat 00 és 4 közötti skálán határozzák meg. A 0. osztályt, amely 1500 V DC és 1000 V AC ellen véd, leggyakrabban az autóiparban használják. Az ilyen típusú kesztyűre jellemző a kesztyű hátuljára nyomtatott két háromszög szimbólum, amely azt jelzi, hogy a kesztyűt feszültség alatti munkára szánják. Felhívjuk figyelmét, hogy a gyártás dátumát fel kell tüntetni a kesztyűn, vagy szerepelnie kell a kesztyűhöz csatolt kiegészítő dokumentumban. Fontos megjegyezni, hogy a feszültség alatti munkához szükséges kesztyűk időszakos vizsgálatot igényelnek, pl. 6 havonta (az előírások országonként eltérőek lehetnek).

3,4 ábra - Kesztyű a feszültség alatti munkához, és egy közeli kép az ilyen kesztyűkön lévő jelölésekről.

Egyéb ajánlott egyéni védőeszközök közé tartoznak a feszültség alatti munkákhoz használt védőszemüvegek, a szigetelt csizmák és a feszültség alatti munkavégzésre tervezett munkaruha. Ezeket a felszereléseket speciális helyzetekben használják, például amikor egy jármű baleset, tűz, akkumulátor szivárgás vagy más jelentős hiba után kerül a műhelybe. A feszültség alatti munkákhoz használt védőszemüvegeknek védeniük kell a fém fröccsenések és a savas (elektrolit) szivárgásokkal szemben. A szigetelő csizmáknak meg kell felelniük az EN 50321 szabványnak (az előírások országonként eltérőek lehetnek) az áramütés elleni védelem érdekében, a lábbeli osztályának megfelelő értékkel. A lábbeli védelmi osztályai megegyeznek a szigetelő kesztyűk osztályaival, azaz 00-tól 4-ig terjednek. Javasoljuk, hogy legalább 0 osztályú lábbelit használjon, amely megvédi az 1500 V egyenáram feszültségtől és az 1000 V váltakozóáram feszültségtől. Hasonlóan a szigetelő kesztyűkhöz, a feszültség alatti munkára tervezett lábbelik is két háromszöggel vannak jelölve. A cipőket 6 havonta időszakos vizsgálatnak vetik alá. A szigetelt szerszámok fontos részét képezik az egyéni védőeszközöknek. Az ilyen szerszámoknak meg kell felelniük az IEC 609000 szabvány követelményeinek, amely 10 kV-os vizsgálati feszültség alatt biztosítja a szerszámok tesztelését. A szerszámokat nem kell időszakos ellenőrzésnek alávetni. A szigetelt szerszámok használata csökkenti a rövidzárlat kialakulásának lehetőségét a HV rendszer és a test között. A szerszámok használatára vonatkozó szabályok nagyon hasonlítanak a kesztyűkre vonatkozó szabályokhoz. Ezeket a kiszolgáló feszültség leállításakor és a meghajtó akkumulátoron végzett munka során használják, még a HV kikapcsolása után is. A munka megkezdése előtt mindig ellenőrizze az egyéni védőeszközök állapotát. Mechanikai sérülések, repedések a védőbevonaton, vagy az időszakos ellenőrzés dátumának túllépése kizárja az eszköz használatát. 

A munkaterületet is megfelelően fel kell készíteni a nagyfeszültségű rendszerrel rendelkező járművek javításához. A nagyfeszültségű rendszerekkel rendelkező járművek javítási területének biztonságosnak és képzetlen emberek számára hozzáférhetetlennek kell lennie. Ebből a célból ki kell dolgozni egy úgynevezett „elektromos munkatervet”. A műhelyben a munkaállomást kontrasztos szalaggal lehet megjelölni a padlón, vagy oszlopokkal és láncokkal kell jelölni az elektromos munkaterületet. A kijelölt munkaállomás elé el kell helyezni egy táblát, amely jelzi, hogy ez egy elektromos munkaterület, és illetéktelen személyek nem léphetnek be. Amennyiben a munkaterület külön helyiség, megengedett a munkahely bejárati ajtaján elhelyezni a munkaterületet jelző táblát, ebben az esetben nem szükséges a területet szalaggal vagy lánccal megjelölni. 

A munkaterület mellett a munkavégzés alatt álló járművet is meg kell jelölni. A járművön a DIN 4844-2 szabványnak megfelelően látható helyzetben kell elhelyezni egy villámcsapást ábrázoló veszélyes elektromos feszültséget jelző táblát (az előírások országonként eltérőek lehetnek). Kívánatos más jelölések használata is, pl. a nagyfeszültségű rendszer kikapcsolására vagy a nagyfeszültségű akkumulátor töltésének tilalmára vonatkozó információk. 

5-7. ábra - Jelölések a járművön, balról: szimbólum, amely azt jelzi, hogy a nagyfeszültség ki van kapcsolva, a veszélyes feszültséget jelző tábla, a meghajtó akkumulátor töltésének tilalma

A nagyfeszültségű rendszerekkel felszerelt autók, azaz a hibridek és az elektromos autók üzemeltetésére és szervizelésére vonatkozó szabványok alkalmazása első pillantásra munkaigényesnek és költségesnek tűnhet. De semmi sem áll távolabb az igazságtól. Az ebben a cikkben bemutatott alapvető eljárások és elvek alkalmazása és bizonyos szokások kialakítása lehetővé teszi a nagyfeszültségű járművek magabiztos és biztonságos szervizelési rendszerét.