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Approfondimenti Tecnici

Autoriparatori e Meccatronici: cosa occorre sapere per lavorare in sicurezza sulle auto ibride ed elettriche in officina

Approfondimenti Tecnici - Elettrotecnica & Elettronica
Scritto da Administrator   
Venerdì 26 Aprile 2013 13:25

Autoriparatori e sicurezza interventi di riparazione e manutenzione delle auto elettriche e ibride

Come operare in piena sicurezza in Officina negli interventi di manutenzione e riparazione dei veicoli ibridi ed elettrici? Ci sono Normative da rispettare? Devo frequentare un Corso?
Ecco alcune delle domande più ricorrenti che gli Autoriparatori (pardon: Meccatronici) ci pongono nel nostro Forum Tecnico a riguardo delle auto elettriche e ibride!

Gianmario PICCO (Co-Amministratore di www.ammirati.org) del Portale e Forum dell'Autoriparatore Italiano ha realizzato un autorevole e interessante approfondimento tecnico e normativo che è stato pubblicato anche su Notiziario Motoristico (Nr. 3/2013 - Aprile 2013).



LE PREMESSE
La diffusione dei veicoli elettrici o ibridi è già iniziata da tempo e costante e forte crescita; le ultime previsioni elaborate dalla Commissione Europea stimano nel 3-4% la quota di mercato delle auto elettriche entro il 2020; la quota di mercato potrebbe salire al 30% entro il 2030. Dunque le automobili ibride ed elettriche si stanno sempre più diffondendo: si tratta per il momento di una quota di mercato ancora marginale ma che si sta velocemente allargando e non è impossibile che una vettura di questo tipo entri in una qualsiasi Officina di riparazione generica. Forse poco probabile per le seconde (auto elettriche) -che sono utilizzate su percorsi limitati e predefiniti- ma invece è molto probabile per le prime (auto ibride) che -ricordiamo- hanno in comune con i veicoli e tradizionali il propulsore a combustione interna che necessita dello stesso tipo di manutenzione.


I CAMBIAMENTI DELL’AUTORIPARATORE
L’innovazione tecnologica -come noto-  porta con se un nuovo modo di affrontare il lavoro di riparazione e manutenzione dei veicoli in Officina. Di conseguenza viene a cambiare (ancora una volta!) il mestiere dell'Autoriparatore: abbiamo già visto il passaggio da “meccanico” a “meccatronico”, ora abbiamo un'ulteriore evoluzione, diventa "meccanico-elettricista". Questo pone nuovi problemi relativi ai pericoli connessi alla presenza di impianti con tensioni elevate e deve cambiare l'approccio al quale eravamo abituati!


Autoriparatore Meccatronico


I NUOVI RISCHI PROFESSIONALI

Nei veicoli elettrici la tensione di alimentazione del motore (e non solo) assume valori di parecchie centinaia di volt, esponendo gli addetti alla manutenzione e alla riparazione di questi veicoli a rischi professionali significativamente più elevati rispetto a quello dei veicoli tradizionali.
Anche per questa ragione noi del Portale degli Autoriparatori www.ammirati.org abbiamo da tempo iniziato a discutere nel nostro Forum Tecnico delle peculiarità costruttive di questi veicoli;  peculiarità che impattano fortemente su aspetti legati alla sicurezza degli Operatori durante gli interventi tecnici. Alcune delle attività di manutenzione e di riparazione dei veicoli elettrici o ibridi infatti originano, a tutti gli effetti, dei lavori elettrici così come definiti dalla pertinente Normativa Tecnica.

LA NORMATIVA
E’ bene dirlo subito: non esistono normative di sicurezza specifiche per gli Autoriparatori che lavorano su veicoli elettriche e ibride. Occorre fare quindi riferimento a quelle già emanate per chi (in generale) deve operare su impianti in bassa tensione (non è un nostro errore, per Legge vengono definiti impianti in “bassa tensione” quelli che vanno dai 50 ai 1000 Volt in corrente alternata e dai 75 ai 1500 in corrente continua); con tensioni inferiori vengono definiti “impianti in bassissima tensione”), in particolare la Norma CEI 11-27.

Leggi e Normative Autoriparazione

Dunque, nel caso specifico dei veicoli elettrici e ibridi, la Normativa di riferimento è la norma CEI 11-27, 3° edizione, che fornisce gli elementi essenziali per la formazione degli addetti ai lavori elettrici. La Norma CEI 11-27 si applica alle operazioni ed attività di lavoro sugli impianti elettrici, ad essi connesse e vicino ad essi, fornendo le prescrizioni per effettuarle in sicurezza.

La Norma CEI 11-27 non è stata specificamente elaborata per l’applicazione agli impianti dei veicoli elettrici ma, come citato nel campo di applicazione della norma stessa, “si raccomanda, tuttavia, alle persone responsabili di tali installazioni di utilizzare la presente Norma come guida per gli obiettivi da raggiungere nello stabilire le loro regole e procedure”. Pertanto la Norma CEI 11-27 è ad oggi presa come “riferimento” per la progettazione di Corsi di Formazione per gli addetti alla manutenzione di veicoli elettrici o ibridi.

I (pochi) Corsi di Formazione per Autoriparatori inerenti la sicurezza degli interventi tecnici sui veicoli elettrici e ibridi qualificano i partecipanti come:
- Persona avvertita (PAV)
- Persona esperta (PES) e “idonea ai lavori elettrici in tensione”, per gli interventi di manu-tenzione sui veicoli elettrici o ibridi, ai sensi delle norme CEI 11-27 e CEI EN 50110-1 (CEI 11-48).

Queste Norme definiscono quindi alcune figure professionali (PAV e PES) in base alla loro formazione ed esperienza che può derivare o da un titolo di studio (diploma tecnico), e/o parteci-pazione a specifici corsi di formazione e/o esperienza e istruzione acquisita lavorando a fianco di Persona esperta.
Chiunque lavori su impianti in bassa tensione deve perciò essere in possesso di uno di  questi attestati.
PES (Persona Esperta) è la Persona con conoscenze tecniche teoriche e con un’esperienza tali da permetterle di analizzare i rischi derivanti dall’elettricità e a svolgere i lavori elettrici in piena sicu-rezza. Una PES può svolgere lavori elettrici FUORI TENSIONE e IN PROSSIMITÀ.
PAV (Persona Avvertita) è la Persona che è a conoscenza dei rischi derivanti dall’elettricità ed è in grado di svolgere i lavori elettrici in piena sicurezza.

Di norma una PAV viene istruita da una PES o da una persona che comunque possiede le giuste conoscenze tecniche. Non sono regole particolarmente restrittive (altro discorso sarebbe per chi deve lavorare su impianti in media e alta tensione, dai 1000 Volt in su), ad esempio per un lavoratore autonomo è sufficiente un'autocertificazione, ma sono state scritte essenzialmente per persone che operano abitualmente su impianti elettrici ed hanno quindi una conoscenza e una pratica consolidata che si sviluppa nel tempo fin dal primo giorno di lavoro.

RISCHI CONCRETI

Quale autoriparatore non ha mai preso la scossa toccando i fili delle candele?  Ma l'alta tensione dell'accensione (fino a 30.000 Volt), non rappresenta un grosso pericolo, almeno per una persona sana, per la bassissima intensità della corrente, pochi milliAmpere.


pericolo alta tensione auto elettriche ed ibride

Sulle auto ibride ed elettriche sono presenti  impianti elettrici con tensioni elevate e potenzialmente pericolose: quella della batteria -ad esempio- supera i 200 Volt in corrente continua ed arrivano a oltrepassare i 600 volt in alternata per quanto riguarda l'alimentazione dei motori. Eventuali contatti accidentali con le parti sotto tensione possono avere conseguenze gravi, se non letali, per l'infortunato.
 
 
Non è possibile dire qual è il valore limite di tensione oltre il quale la corrente diventa pericolosa e mortale, varia molto da persona a persona e dipende dalle condizioni fisiche e ambientali del momento, oltre che dalla durata dell'accidentale contatto. Grosso modo la corrente elettrica diventa dannosa per il corpo umano (si parla di adulto sano e senza particolari patologie, in particolare di natura cardiaca) quando supera il valore di 20-30 mA valore che è in funzione della tensione ma anche della resistenza elettrica della persona che varia a seconda della corporatura, tipo di pelle, delle condizioni ambientali e fisiche (ad esempio essere sudati), e sicuramente 200 volt possono essere pericolosi.


SICUREZZA DEI VEICOLI ELETTRICI E IBRIDI

Le Case Costruttrici hanno prestato particolare attenzione all'aspetto della sicurezza per quanto  riguarda il rischio elettrico: ad esempio la batteria ad alta tensione è collegata all'impianto attraverso due relè normalmente aperti che la separano non appena si disinserisce l'accensione; nessun conduttore di alta tensione è collegato alla carrozzeria e il loro isolamento è continuamente monitorato dalla centralina di gestione del sistema che ne rileva e segnala immediatamente eventuali dispersioni verso massa. Tutto questo rende il veicolo totalmente sicura per l'utilizzatore, ma precauzioni supplementari deve prenderle chi deve ripararli: insomma l’Autoriparatore deve avere una conoscenza e una formazione specifica onde evitare rischi per la propria e altrui incolumità.


CONSETUDINI

Agli Autoriparatori, sia pure molto esperti, manca la “consuetudine” con il lavoro in ambito elettrico e manca la completa conoscenza dei rischi conseguenti e delle precauzioni da prendere: diventa perciò importantissima, al di là delle Norme di Legge, una adeguata formazione al fine di prevenire pericoli per se stessi e anche per l'utilizzatore dell'auto.


REGOLE DI SICUREZZA DA ADOTTARE

Vediamo allora alcune delle regole basilari e alcune caratteristiche specifiche (per quanto riguarda la sicurezza) di questo tipo di automobili.


lavorare in sicurezza in officina
La prima e fondamentale regola è quella di togliere sempre tensione dall'impianto prima di intervenire su di esso, cosa ovvia ma meno ovvie sono alcuni accorgimenti importanti. Abbiamo detto precedentemente che togliendo la chiave d'accensione la batteria ad alta tensione viene separata dall'impianto, ma vi sono casi particolari, che occorre conoscere, dove ciò può non avvenire. Ad esempio nella Toyota Prius con climatizzatore comandato a distanza, nel caso questo venga attivato (a vettura chiusa) l'impianto elettrico viene collegato in quanto il compressore è azionato da un motore ad alta tensione; e qui è doveroso aprire una parentesi: attenzione anche a fare una banale ricarica del condizionatore su queste macchine, il refrigerante è lo stesso delle altre (R134a) ma l'olio è specifico (POE e non PAG) avendo caratteristiche dielettriche, l'uso di altri oli, anche in piccole quantità,  potrebbe compromettere l'isolamento verso massa dell'impianto ad alta tensione.

La corretta procedura per togliere tensione dall'impianto è:
1 Spegnere il contatto d'accensione e togliere la chiave (se vettura con smart key allontanare quest'ultima dalla macchina di almeno 5 metri);
2 Scollegare la connessione di sicurezza della batteria alta tensione (sempre presente su queste macchine e che separa fisicamente il pacco batterie);


Connessione di sicurezza Batteria ad alta tensione
Connessione di sicurezza Batteria ad alta tensione


riponendola in luogo sicuro e inaccessibile ad altre persone, lasciando al posto di essa l'apposito cartellino di avvertimento. Potrebbe sembrare quest'ultimo un eccesso di zelo, ma non sarebbe la prima volta che qualcuno toglie tensione da un impianto e un'altra persona lo ricollega mentre la prima ci sta lavorando, e mi è anche capitato di vederlo, in quel caso per fortuna senza gravi conseguenze per l'interessato;

3 Aspettare almeno 10 minuti per far scaricare completamente i condensatori;
4 Indossando guanti isolanti controllare con voltmetro l'assenza di tensione negli appositi punti predisposti e secondo le istruzioni del costruttore del veicolo.

Solo a questo punto si può intervenire in piena sicurezza.

Indossare sempre quando si lavora su impianti elettrici guanti isolanti, avere un abbigliamento adatto, mani asciutte e possibilmente non sudate; anche l'ambiente di lavoro è importante, deve essere asciutto e aerato.
Usare sempre attrezzi (cacciaviti, pinze....) con impugnatura isolata e curare e controllare l'isolamento dei cavi e dei puntali degli strumenti di misura. Su questo tipo di vetture i cavi di alta tensione sono di colore arancione, perciò non intervenire mai su di essi senza prima aver messo in sicurezza l'impianto scollegando la batteria con la modalità prima illustrata.


Cavi ad alta tensione di colore arancio sulle auto elettriche e ibride
Cavi ad alta tensione sulle auto elettriche e ibride


Attenzione al fatto che, a seconda della macchina, non solo i motori di trazione e il generatore sono alimentati in alta tensione, ma possono esserci anche altri impianti ausiliari, come abbiamo visto nel caso del condizionatore della Toyota Prius.

Ma i rischi derivano solo dalle alte tensioni? Purtroppo NO!


Super Condensatore E-Booster Maxwell PSA Citroen Peugeot motori e-HDi
Super Condensatore E-Booster Maxwell motori Citroen Peugeot e-HDi

Se prendiamo in esame i sistemi Start and Stop cosiddetti di 3.a generazione (come quelli adottati da Citroen e Peugeot) ci troveremo di fronte anche ai “supercondensatori”, ovvero a condensatori con capacità (in Farad elevatissime, fino a 1200F) utilizzati durante la fase di avviamento per fornire una extra potenza all’alternatore per riavviare il motore.
Le “supercapacità” -come noto- sono abbinate a centraline DMTC (centralina di mantenimento della tensione) che gestiscono e controllano l’energia immagazzinate da questi super condensatori.
 
 
La centralina DMTC ricarica il super condensatore con una tensione di 5 Volt ma con correnti dell’ordine dei 60 Ampere.
Le ultracapacità (detti anche E-Booster) sono costituiti da due condensatori i cui elettrodi in carbone attivo impregnato da un elettrolito (acetonitrile o cianuro di metile) di colore marrone chiaro che -di fatto- è un liquido tossico e pericoloso per la salute (sia se esso venga inalato, ingerito o venga a contatto con la pelle).
L’elettrolito può fuoriuscire dall’ultracapacità quando quest’ultima è soggetta ad inversione di polarità, a una caduta violenta, se viene forata (magari a seguito di un incidente).
Occorre dunque prestare attenzione quando si deve intervenire su questi super condensatori: si raccomanda di indossare guanti (per protezione chimica), mascherina, occhiali.
Un esempio concreto di pericolo può essere rappresentato dal collegamento di un “banale” caricabatteria: collegare le pinze tra il polo positivo della batteria e la massa del veicolo (e non dunque sulla presa di massa separata) potrebbero far scoppiare il super condensatore con gravi conseguenze per l’Operatore!


I NOSTRI CONSIGLI


Abbiamo elencato solo alcune delle regole di sicurezza: è però indispensabile -prima di avventurarsi nella riparazione di queste macchine- partecipare a un qualificato corso di formazione sui veicoli ibridi ed elettrici; molte aziende del settore Automotive ne stanno organizzando:
purtroppo ancora l'offerta è molto limitata!

Corsi di Formazione per Autoriparatori e Meccanici sulla tecnoilogia dei veicoli ibridi ed elettrici

La frequenza di un adeguato Corso di formazione permette di conoscere le indispensabili informazioni teorico/pratiche anche sui pericoli (e su come evitarli/prevenirli) connessi all’attività di manutenzione/riparazione di questi veicoli, data la presenza di tensioni elevate. Dunque una buona formazione è altresì indispensabile per poter poi effettuare degli interventi “sul campo” e maturare la consueta esperienza in piena sicurezza!

Prima di avventurarsi nella riparazione è altamente raccomandabile di avere a disposizione gli schemi elettrici e le informazioni sui principi e sulle logiche di funzionamento del veicolo sul quale dobbiamo intervenire. Questo aspetto gli Autoriparatori lo hanno (in parte) già  imparato lavorando con l'elettronica, ma adesso le conseguenze di un eventuale sbaglio e/o ”distrazione” potrebbero essere ben più gravi per chi ci sta lavorando e anche per chi utilizzerà l'auto.

A questo riguardo è fondamentale che si frequentino Corsi di Formazione ricchi di Esercitazioni pratiche per acquisire la necessaria padronanza delle sequenze operative per l’esecuzione del lavoro di manutenzione e/o di riparazione su veicoli elettrici o ibridi. Con questo non vogliamo creare allarmismi: i problemi si superano e i pericoli è possibile evitarli, ma in questi casi è più che mai necessario lavorare in modo consapevole;
la corrente elettrica –come noto- c'è e le sue conseguenze sono ahimè palpabili: non si vede, occorre conoscerla.. per non “sentirla” (a proprie spese) sulla propria pelle!


APPROFONDISCI L'ARGOMENTO NEL FORUM DEGLI AUTORIPARATORI ITALIANI

LINK ALL'ARTICOLO PUBBLICATO SU NOTIZIARIO MOTORISTICO


 


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