Ako sa pripraviť na servis elektrických a hybridných vozidiel v automobilovej dielni

Hneď zo začiatku je dôležité si uvedomiť charakteristické nebezpečenstvá, prichádzajúce s uvedenými typmi vozidiel. Hlavným nebezpečenstvom je samozrejme prítomnosť elektrickej inštalácie s napätím vyšším než je bezpečné malé napätie, čo znamená viac než 25 V striedavých alebo 60 V jednosmerných (slovenské normy definujú hranice 50 V AC a 120 V DC). Napätia nad touto hranicou sú už považované za nebezpečné a predstavujú ohrozenie ľudského zdravia aj života, a preto treba na obsluhu podobných inštalácií mať príslušné oprávnenie podľa predpisov danej krajiny (na Slovensku je to Vyhláška č. 508/2009). Nebezpečné napätia sa spravidla vyskytujú v pohonnej a klimatizačnej sústave, kým ostatné sústavy pracujú s inštaláciou so zvyčajným napätím 12 V. 

 

Prvým predpokladom na servis vozidiel so sústavou o vysokom napätí je preto potrebná kvalifikácia zamestnancov. Vo väčšine servisov sú rôzne povinnosti či úkony rozdelené medzi rôznych zamestnancov: máme teda mechanikov, ktorí vykonávajú servis pneumatík a karosérie, mechanikov špecializovaných na opravy mechanických častí vozidiel a špecializovaných elektrotechnikov na opravy elektroinštalácií a elektronických systémov. Pri servise elektromobilov a hybridných vozov sa nám zídu kompetencie všetkých týchto pracovníkov. Často je v takejto dielni otázkou, aký rozsah oprávnení a odborností musí ten ktorý zamestnanec mať. Potrebné oprávnenia na jednotlivé činnosti a spôsob ich získavania definujú spravidla predpisy a zákonné normy tej ktorej krajiny, prípadne špecifikácie výrobcov vozidiel.

 

Podľa týchto odporúčaní rozlišujeme štyri typy kvalifikácií:

 

• neškolená osoba, 
• preškolená či poučená osoba (EiP⁴, FuP), 
• osoba spôsobilá na prácu na inštaláciách s vysokým napätím v beznapäťovom stave (často sa hovorí „technik pre vysoké napätie“ či správne elektrotechnik – HVT⁵, FHV) 
• osoba kvalifikovaná na prácu na inštaláciách s vysokým napätím v živom stave, teda pod napätím (niekedy sa hovorí „odborník na vysoké napätie“ – HVE⁶). 

 

Neškolenou osobou je potom v servise najmä ľubovoľná osoba, ktorá tu nie je zamestnaná; môže to byť napríklad aj vodič, ktorý priviezol náhradné diely od výrobcu, alebo vozidlo od zákazníka na opravu. U týchto osôb, ktoré nemajú so servisom zamestnanecký vzťah, nevieme totiž vôbec nič, či a aké majú znalosti o nebezpečenstvách úrazu elektrickým prúdom vznikajúcich pri činnosti sústavy s vysokým napätím. Neškoleným osobám nesmieme dovoliť prístup k vozidlám v priestoroch dielne a najmä v oblasti na prácu s elektrickými zariadeniami. 

 

Školenou či správne poučenou osobou je pracovník, ktorý nemá kvalifikáciu pokrývajúcu činnosti elektrotechnika, ale ktorý je poučený o nebezpečenstvách vznikajúcich na vozidle, o ochranných pracovných pomôckach, o označení komponentov s vysokým napätím a tiež o postupoch a zásadách prvej pomoci. Tento typ školenia môže podávať osoba kvalifikovaná na prácu na inštaláciách s vysokým napätím v beznapäťovom stave. Školená (poučená) osoba môže na vozidle vykonávať také práce opráv a údržby, ktoré nijako nesúvisia so sústavou vysokého napätia, teda napríklad výmenu pneumatík a kolies, opravy mechanických častí, či zásahy do elektronických informačných a zábavných zariadení (infotainment), ale musí vždy presne poznať rozsah dovolených prác a musí vedieť, na koho sa obrátiť v prípade nutnosti zásahu do sústavy s vysokým napätím. 

 

Technik spôsobilý na prácu s vysokým napätím je osoba, ktorá má príslušnú kvalifikáciu vyžadovanú v danej krajine, a ktorá má znalosti konštrukcie systémov s vysokým napätím. S touto kvalifikáciou už smie pracovník vypnúť vysokonapäťovú sústavu vozidla do beznapäťového stavu (v nasledujúcej časti textu si povieme, ako sa to robí), po odpojení napätia smie demontovať zariadenia pre vysoké napätie a môže na ňom ďalej pracovať, a môže tiež vykonávať niektoré merania v nebezpečné oblasti (napríklad meranie elektrického odporu). Práce tohto technika vo vozidle nie je dovolená, ak nie je možné deaktivovať (odpojiť) vysoké napätie, teda ak musí napríklad práca prebiehať vo vnútri vysokonapäťovej batérie (a odpojenie vysokého napätia nie je možné z technických dôvodov), alebo ak nie je možné docieliť beznapäťového stavu z dôvodu závady vo vozidle či nesprávneho odpojenia. Osoba kvalifikovaná na práci na inštalácii s vysokým napätím v živom stave, teda pod napätím, už smie prísť do styku s vysokonapäťovým systémom; môže teda vo vozidle pracovať napríklad v situácii, kedy sa nepodarilo vysoké napätie odpojiť. 

 

Zaistením odpovedajúcej kvalifikácie zamestnancov môžeme znížiť riziká na minimum a zároveň zvýšiť efektivitu práce, kedy na vozidle s vysokonapäťovým systémom môže pracovať niekoľko zamestnancov s rôznou špecializáciou.

Sústavu s vysokým napätím tvorí vysokonapäťové spotrebiče, ako je motor, kompresor klimatizácie, ohrievač PTC a samotný zdroj vysokého napätia, teda vysokonapäťová batéria. Spotrebiče sú napájané len vtedy, ak je ich práca potrebná, inak je napájacie napätie odpojené. To znamená, že ak je automobil v pokoji a ak je v ňom vypnuté zapaľovanie (auto je napríklad zaparkované), nedodáva vysokonapäťová batéria spotrebičom žiadnu energiu. Toto bezpečnostné opatrenie je zaistené pomocou stýkačov vo vnútri batérie. Pri vypnutí zapaľovania sa stýkače rozpoja a elektrický prúd tak prestáva tiecť z batérie do motoru aj do ďalších častí automobilu. K rovnakej situácii dochádza napríklad pri nehode alebo pri detekcii závady vo vysokonapäťovej sústave: kontakty stýkača sa rozpoja a zariadenie tak prejde do bezpečného stavu. Okrem vypnutia zapaľovania možno vysoké napätie vo voze odpojiť aj inými postupmi. V určitých modeloch automobilov tak treba vybrať špeciálne poistky, alebo prerušiť označené vodiče (pozri obr. 1, 2). Tieto postupy používajú napríklad záchranári pri havárii.

Obr. 1, 2: Pomôcky na núdzové prerušenie obvodov vysokého napätia: vodič na preštipnutie, poistka na vybratie 

Aj servis a opravy vozidla treba vykonávať pri vypnutom napätí, najmä ak musíme zasahovať do sústavy vysokého napätia alebo sa jej dotýkať. Pod zapnutým vysokým napätím nesmieme skrátka vykonávať žiadne opravy, diagnostiku, ani demontáž súčastí. Vozidla môžu prísť na servis s najrôznejšími závadami, a preto vyvinuli výrobcovia rôzne postupy na servisnú deaktiváciu vysokého napätia. Tieto postupy sú určené na vypnutie napätia v prípade závady na spínači zapaľovania alebo iných porúch. Postup na deaktiváciu napätia pomocou servisnej metódy nájdete v ďalšom článku tejto série – vrátane upozornenia na konkrétne situácie, v ktorých má zmysel ju používať.

Typické nebezpečenstvá vyplývajúce z prítomnosti vysokonapäťovej sústavy možno eliminovať pomocou vhodných pomôcok osobnej ochrany, stanovených podľa odporúčaní a návodov výrobcu. Najčastejšie používaným a základným prostriedkom osobnej ochrany sú rukavice na prácu pod napätím: tie sú nevyhnutné aj pri deaktivácii vysokého napätia. Ďalšie práce nasledujúce po deaktivácii vysokého napätia môžeme už vykonávať bez rukavíc – s výnimkou prác dotýkajúcich sa trakčnej batérie. Na opravy a demontáž batérie musíme mať nasadené rukavice aj po odpojení vysokého napätia. Na prácu pod napätím musia byť rukavice zhotovené v súlade s normou STN EN 60903, ktorá upravuje úrovne napätia, pred ktorým sa chránime pomocou rôznych typov rukavíc a palčiakov jednotlivých tried. Definované sú triedy 00 a 0 až 4; v automobilovom sektore sa najčastejšie používa trieda 0 s ochranou pred napätím 1500 V DC a 1000 V AC Uvedený typ rukavíc poznáme podľa symbolu dvojitého trojuholníka, ktorý je vytlačený na zadnej strane rukavice a ktorý indikuje jej spôsobilosť na prácu pod napätím. Nezabudnite tiež skontrolovať dátum výroby, ktorý musí byť vyznačený na rukavici, prípadne v dokladu k nej pripojenom. Dôležitá je tiež povinnosť pravidelného preskúšania rukavíc na prácu pod napätím, spravidla každých 6 mesiacov (konkrétne predpisy sa podľa príslušnej krajiny líšia).

Obr. 3, 4: Rukavice na prácu pod napätím a detail povinného označenia rukavíc

Medzi ďalšie odporúčané prostriedky osobnej ochrany patrí ochranný štít na prácu pod napätím, izolovaná obuv (gumené galoše) a kombinézy na prácu pod napätím. Tieto pomôcky sa používajú v rôznych špeciálnych situáciách, kedy napríklad vozidlo prichádza na servis po nehode, po požiari, po úniku z batérie, prípadne po inej závažnej závade. Ochranný štít na prácu pod napätím nás chráni proti iskrám z elektrického oblúku a proti vytekajúcemu elektrolytu z batérie s kyselinou. Izolačná obuv musí byť v súlade s normou STN EN 50321 (v niektorých krajinách sa môžu platné predpisy líšiť), ktorá definuje ochranu proti úrazu elektrickým prúdom pri napätí stanovenom príslušnou triedou obuvi. Tie sú definované zhodne s triedami pre izolačné rukavice, teda 00 a 0 až 4. Vždy sa odporúča používať najmenej obuv triedy 0 s ochranou pred napätím 1500 V DC a 1000 V AC. Obuv určená na prácu pod napätím je opäť označená dvojitým trojuholníkom, podobne ako ochranné rukavice; takisto sa obuvi týka aj povinnosť pravidelného preskúšavania každých 6 mesiacov. Aj izolované ručné náradie je dôležitou súčasťou prostriedkov osobnej ochrany. Takéto náradie musí spĺňať požiadavky normy STN EN IEC 60900, ktorá definuje skúšanie náradia pod skúšobným napätím do 10 kV; náradie nepodlieha pravidelnému preskúšavaniu. Zmyslom izolovaného náradia je znížiť riziko vzniku skratu medzi vysokonapäťovou sústavou vozidla a telom pracovníka. Pre izolované náradie platí podobné pravidlá na použitie ako pre rukavice: musíme ich používať vždy pri odpojovaní napätia a vždy tiež pri práci na trakčnej batérii, teda aj keď je vysoké napätie odpojené. Pred zahájením prác nezabudnite vždy skontrolovať stav osobných ochranných pomôcok. Pri mechanickom poškodení, pri narušení ochranného povrchu, alebo pri prekročení dátumu pravidelného preskúšania sa pomôcka nesmie používať. Aj pracovný priestor treba riadne pripraviť na prácu na vozidle s vysokonapäťovou sústavou. Priestor na prácu s vozidlami obsahujúcimi vysokonapäťovú časť musí byť riadne zabezpečený a nesmie byť prístupný neškoleným osobám. Z tohto dôvodu treba v dielni vyhradiť špeciálnu „zónu na prácu na elektrických zariadeniach“. V servise môžeme tento priestor vymedziť pomocou kontrastnej pásky na podlahe, alebo pomocou stĺpikov s reťazami. Pred určený pracovný priestor musíme ďalej umiestniť značku s upozornením na zónu na práci na elektrických zariadeniach a so zákazom vstupu neoprávnených osôb. Ak pracovný priestor tvorí samostatná miestnosť alebo miestnosti, je dovolené označiť zónu na vstupných dverách; v tomto prípade odpadá povinnosť označenia pomocou pásky alebo reťazi. Okrem pracovného priestoru treba označiť aj vozidlo, na ktorom sa bude pracovať: musíme k nemu pripevniť žltú značku s čiernym bleskom, ktoré varuje pred nebezpečenstvom z elektrického napätia, ako definuje norma STN EN ISO 7010 či iné národné normy, napríklad nemecká DIN 4844-2. Tiež je vhodné použiť ďalšie bezpečnostné upozornenia, napríklad upozornenie na nutnosť odpojenia sústavy vysokého napätia alebo na zákaz nabíjania vysokonapäťovej batérie. 

Obr. 5-7: Označenie na vozidle. Zľava: symbol indikujúci odpojenie vysokého napätia; upozornenie na nebezpečné napätie; zákaz nabíjania trakčnej batérie 

Zavedenie noriem pri prevádzke a servise automobilov vybavených vysokonapäťovými sústavami, teda hybridných a elektrických vozov, sa zdá na prvý pohľad až zbytočne prácne a nákladné. Ťažko môže byť ale niečo od pravdy vzdialenejšie: aplikácia základných postupov a princípov uvedených v tomto článku je celkom jednoduchá a ak si vytvoríme tie správne návyky, môžeme s dôverou pristupovať k bezpečnému servisu vozidiel s vysokonapäťovými sústavami.