纯电动公交车自燃火灾事故调查

纯电动公交车自燃火灾事故调查

贾广华,刘宏星

(乌鲁木齐市消防支队,新疆乌鲁木齐830002)

　　摘　要:对一起电动公交车火灾事故展开调查,找出起火部位和起火点,分析了此类车辆火灾和锂电池故障的特性,总结经验教训,供同行工作中参考。

关键词:电动车;火灾调查;案例分析

中图分类号:X928,U469.13　　文献标志码:B文章编号:1009-0029(2010)07-0647-03

池混合纯电动客车停放在车库的最北侧(以下简称1号车)。此批次的6辆电动公交车均是由上海雷博新能源汽车技术有限公司与安徽安凯汽车股份有限公司联合开发生产的新能源电车,上海雷博生产电气设备,安徽安凯做整车组装,车用电池是由安耐信(北京)储能技术有限公司生产的磷酸铁锂电池。电动车的技术配置要求为:动力电池容量≥500Ah,动力调查寿命>2000次,百公里耗电不能超过120kwh,日充电时间不大于5h,可行驶200km。车辆参数:车辆外形尺寸12.00m×2.55m×3.30m,座位数34,最大乘员66人,整车最大总质量

18000kg,最高车速80km/h,电池组工作电流300A,额

2010年1月7日凌晨5时51分,乌鲁木齐市消防指

挥中心接到乌鲁木齐市公共交通集团有限公司经营三部十七户路公交车调度站值班员的报警电话,位于乌鲁木齐市天山区十七户路的公交车调度站内停放6辆电动车的车库起火,消防指挥中心立即调集天山区消防八中队的5车25人赶往现场扑救,于7时整将大火扑灭。火灾烧毁新型电池电容混合型电动客车1辆,并造成与其相邻的1辆电动客车局部窗玻璃烤裂,整车烟熏严重,其他

4辆同类型电动车内外部均受到烟熏。同时,起火车辆定电压600VDC,每台车装有11只电池组箱共计176块锂电池,分布在车厢两侧下部,每组电池箱和箱内电池均为串联布设;车辆工作原理是将580V直流电逆变成380

V交流电带动驱动电机启动车辆行驶。由于此种车辆属

所在彩钢结构车库顶部及周围墙面部分过火被烧,建筑过火面积110m2,火灾直接财产损失190万余元。火灾发生后,新疆消防总队及乌鲁木齐市消防支队、乌鲁木齐市公安局天山分局联合成立了“1·7”火灾专案组,同时还邀请了自治区电业局、新疆新能源公司技术部的专家以及车辆生产厂家人员参与勘验,经过全面细致的勘验,确定了起火部位,分析并查明了火灾原因。

1　起火车库及车辆情况

于近年来国家推广的新能源汽车,具有节能环保等优点,在北京奥运会、上海世博会及国内几个城市已经投入运行,运行情况良好。经过考察,乌鲁木齐市政府和新疆电力公司乌鲁木齐电业局共同出资购买此型号的电动公交车6辆,总价1400万元,赠予乌鲁木齐市公交集团有限公司使用。2009年9月28日投入运营,2009年12月23日至2010年1月7日期间,由于冬季车辆暖气不正常、天冷路滑等原因,6辆电动公交车全部停运,并统一停放到十七户路公交车调度站车库内。

2　起火部位和故障点的确定

(1)经车库内勘验,1号电动公交车严重过火烧毁,

乌鲁木齐市公交集团十七户调度站位于乌鲁木齐市天山区十七户路的西侧,该调度站四周设铁质护栏围墙,南、西、北三面为空地,东侧为十七户路,在道路一侧的东北角设有一进出院子的大门。起火电动公交车车库位于调度站场区大院的东南角,东面为十七户路,南面为居民住宅楼,西面和北面均为绿化空地,车库使用彩钢板苯板夹心保温层搭建,南北走向、坐东朝西,南北长27m、东西宽14m,高7m,建筑面积378m2,单层结构,共有6个车位,西侧正面设有6个翻转式车库门,每个翻转门上又设有一宽0.7m、高1.7m的小门。车库内自北向南依次停放6辆电池电容混合型电动车,车头均朝东。车库内除车辆自身电源及用电器、充电装置、车库照明外,未发现其他易燃自燃物品、明火源等。车库北侧为毗连的一栋砖混结构的二层办公楼,调动站的值班室设在一层,值班室内全天24h有人值班。

火灾中烧毁最严重的安凯牌“双电”超级电容与锂电

消防科学与技术2010年7月第29卷第7期

该车南侧(即右侧)停放的5辆电动公交车,除与其相邻的电动公交车的北侧部分车窗局部由于高温作用炸裂外,其余车辆除烟熏痕迹外均未过火。1号车上方车库顶部钢结构屋顶变形发白、部分钢梁扭曲变形,其他部位车辆的车库顶部除有大量烟熏痕迹和苯板融化滴落物外,无明显变形痕迹。

(2)对1号电动车勘验,该车燃烧痕迹显示为前重

后轻、上重下轻、北重南轻,尤其是车辆左侧距车头3.1

m处的座位及车厢下部的电池箱烧毁最为严重,整车除

车尾部和车轮及底盘以外,其他部位均有过火痕迹。车辆左侧分别距车头3.1m、4.3m处的下部两个电池箱外侧车体护盖烧毁掉落,车辆左右两侧其余9组电池箱外侧护盖均完整未过火。车辆左侧距车头3.1m处的第一

647

组电池箱体过火最严重,表面呈铁锈色,固定在箱体上部的电源线及接线柱表面绝缘层均烧毁,电池箱上方的车体钢板受高温作用焊缝变形开裂,位于电池箱对应上方车厢内的座位烧毁程度也较其他部位严重。

(3)对电池箱勘验,打开该电池箱进行拆解,箱内电

查,2010年1月6日中午最后一次检查时,车内未发现异常,充电工和厂家维修人员互相印证无人在车内吸烟。

4　分析锂电池故障确定起火原因

(1)对现场痕迹的勘查发现,距离1号车车头3.1m

处左侧第一组电池箱内部电池严重烧毁,内部电池接线端子、铜质汇流板、电池间跨接线及内部单体圆柱电池、电池之间连接线均有打火熔痕,箱内有铜质熔珠、熔块,每块电池内的平行排列单体小圆柱电池打火后呈现不规则倾斜,呈内部热炸裂状。

(2)对司机、充电工调查证实,1号车在11月至12

池组上部覆盖环氧玻璃布板,布板向下一面受火烧较为严重,表面涂层被烧毁,整体呈黑色,局部发白玻璃丝暴露,布板在距离箱体西侧33cm、南侧11cm处有一破损孔洞。揭开环氧玻璃布板发现,箱内电池壳体碎裂、电池芯散乱不规则外露,表面碳粉裸露,单体电池内卷筒金属铜箔铝箔纸散开,在与玻璃布板上破裂孔洞对应部位处的电池有熔断的铜质接线柱、汇流铜板,并有若干颗不同规格的铜质熔珠。

综上所述,确定起火部位位于1号车距车头3.1m处的左侧车厢下部的第一只电池箱,故障点在该电池箱内部的电池组处。

(4)起火时间的确定。根据公交车调度站值班员的

月之间曾因电池故障问题频繁更换过电池,特别是12月中旬一次故障,司机发现是左侧第一组电池箱内有一路电池间连接线短路断开,之后厂方维修人员拆除了坏的旧线,更换了带绝缘层的电缆线,证明电池箱内部电池故障率高。

(3)经过对车内提取的供电总线、起火部位提取的电

池箱组连接线、电池内部之间跨接线以及小电池金属壳等熔痕送公安部消防局沈阳火灾物证鉴定中心鉴定,结论为电池供电总线熔痕和电池箱体外部连接线导线熔痕均为二次短路电熔痕,其电池箱体内部烧毁的电池金属壳和跨接线熔痕为火烧熔痕,充分证明了故障点是在电池组内部电池单体,外部的线缆短路痕迹均为二次火烧作用形成。

(4)故障电池箱上部铁箱盖距离车体座位下部地板

电话记录于1月7日凌晨5时51分的报警时间、公交公司经警大队长1月7日凌晨4点左右才离开调度站时间,结合值班员初期发现火灾后处置过程,参照车辆烧毁状态,推算起火时间应该在5时30分以前。

3　起火原因分析3.1　排除放火因素

(1)结合外部调查询问及现场勘查情况,火灾前车库大门均上锁,库门上部及南北两侧窗玻璃完好,车库内停放有6辆车,只有一辆车过火被烧,现场烟熏痕迹较重,阴燃特征明显。排除人为通过翻墙翻窗及破坏门锁侵入中心现场作案的可能性。

(2)经公安刑侦部门对车内残留灰烬提取检验,未发

仅为6cm。经检测,车厢内装饰的竹胶合地板和地板革,车厢内侧的聚氨酯泡沫蒙皮、塑料座椅等均为低于B2级的可燃装饰物,电池箱过热起火后完全具备引燃其对应上部车厢内竹胶合地板等可燃物的条件。

(5)参考2008年4月13日,国内某基地存放的锂离

现助燃剂成分,车内也未发现引火物及器皿。

(3)据现场当日值班员反映,起火当晚未发现有外

子电池组火灾,当时电池组未通电使用,静态下个别电池出现热失控,产生高热后,引起电池组内部起火,进而引起整组电池组损毁。该起公交车电池故障与其相似。

综上所述,认定火灾原因为:1号电动公交车左侧第一组电池箱内部电池发生故障产生高温自燃起火引燃车厢内可燃装饰材料蔓延成灾。

5　灾害成因分析

(1)厂家对新研发的节能电动车辆的安全技术性能,

人进入院内,发现火灾时车库大门仍然呈锁闭状,车库相邻的修车库西侧外窗玻璃也是火灾后被烘烤炸裂及被灭火消防员击碎排烟所致,最初进入车库内部的灭火消防队员反映情况与值班员证言一致。

(4)值班员家庭、劳资及社会关系良好,没有从事放

火行为的动因;对其当日活动轨迹及通话情况进行分析,未发现异常情况;本人及家人案发后无异常举动。

3.2　排除吸烟、遗留火种引发火灾因素

(1)现场勘验,未发现有容易被微弱火源点燃的可燃

特别是电池供电系统的安全防护措施还有待进一步更新改进。

(2)由于公交公司夜间配备值班力量薄弱,仅一人在

物残留,车厢内地板为竹质胶合地板,其表面铺设一层地板革,车厢内侧使用聚氨酯蒙皮装饰,座椅为塑料座椅,烟头等微弱火源无法引燃此类装饰材料。

(2)调查1号车运行状况,自2009年12月23日至发

岗值班,未及时巡查发现火情,车场内又无消防设施,单位内部无自救措施扑救初期火灾,导致火灾蔓延。

(3)钢结构车库的建设和使用均未经过消防机构备

案,对钢结构表面未作阻燃处理,保温夹层使用可燃材料苯板,导致火灾后迅速蔓延。

FireScienceandTechnology,July2010,Vol29,No.7

生火灾时,一直停放在车库内,每日有充电工进行仪表检648

·科技信息··科技信息·

NIST2010年工作组会议

越来越多的组织团体包括研究人员、工程师、企业、研究所、标准制定部门以及消防队等都参与到了消防工作中来,新的技术也使得获得和分享更多的信息成为可能。研究如何在消防领域最大化信息源十分重要。美国国家技术与标准研究所(NIST)于2010年5月11日召开了题为未来的消防研究信息的工作组会议。此次会议的目的是提出并讨论建立在社区基础上的消防相关信息来源的预想,讨论可能的信息来源和提供者,获得相关部门的保证承诺,找到可能的技术和非技术壁垒及其处理方法。

毛　星　供稿

　　(4)电动车的内部使用了地板、座椅、聚氨酯保温层等可燃装饰材料,又未作阻燃处理,是导致火灾发生后蔓延扩大的主要因素。

(5)车辆电瓶组箱体之间应该做好绝缘隔热处理,加英国火灾传播性能研究

英国社团和地方政府委托威灵顿消防研究公寓大楼中火灾的传播性能。该项研究的发起归结于最近发生的几起火灾事故,在这些火灾事故中,虽然这些地区都设有防火分区,但是火灾仍然通过屋顶的缝隙传播蔓延。

该研究将包括对目前建筑防火实际情况的总体介绍以及建筑业采用的防火分区设计的具体细节,同时还将包括对火灾事故案例的分析,以及对现行相应建筑规范的修正建议。

李艳娜　供稿

灾;对电动车的日常安全检查存在漏洞,安检人员只查看车辆是否在位,没有细致检查测试车辆停止情况下的电气状态等技术问题,导致火灾事故的发生。参考文献:[1]宋晓勇.成都市“6·5”公交车放火案调查与分析[J].消防科学与技

强密封性,同时合理设置散热孔位置,防止车辆电瓶组发生故障,导致火势蔓延到车体内。(6)对车辆电瓶组内的单体电池应该采用性能检测术,2009,28(9):698-702.

[2]肖博.汽车火灾原因分析及对策研究[J].消防科学与技术,2009,28

(S2):313-314.

相匹配的并联,在使用期间,应经常对单体电瓶充放电情况进行检测,解决单体电池之间性能差异,保证输入、输出电源及线路之间电压平衡。

(7)应在车辆每组电池组之后,增加必要的稳压及故

Fireinvestigationonspontaneous

combustionofelectricbus

JIAGuang2hua,LIUHong2xing

(UrumqiFireDetachment,XinjiangUrumqi830002,China)Abstract:Aspontaneouscombustionofelectricbusfirewasmade,firepositionandoriginwereidentified,andcharacteris2ticsofsimilarfireaccidentandlithiumcellfailurewereana2lysed.Theexperienceswereconcludedtoprovidereferenceforothers.

Keywords:electricbus;fireinvestigation;caseanalysis

障断开保护装置,该电动车采用的串联后额定电流为600

A,且为了保证刹车瞬间制动的强电流,并联一组电容,

以保障对强电流的吸收。

6　火灾事故教训

新型新能源电动车的使用,其制造单位由于是多家合作,就该电动车的生产厂为4家单位互相合作,4个厂分布在4个不同的城市,各厂方技术沟通和反馈存在不衔接;由于涉及商业秘密,使用方无专业人员了解车辆关键技术指标,只能对车辆进行一般性日常检查,对车辆电路等方面出现的故障和缺陷不具备发现、解决的能力;厂方派驻的技术人员更换频繁,由于代表利益不同,对使用方的技术保障服务有限。

单位的消防安全责任制落实不够,夜间值班力量配备不足,未及时巡查发现车辆火情;建筑内部未配备足够的消防设施和器材,无消防水源,不能有效的处置初期火

作者简介:贾广华(1966-),男,乌鲁木齐市消防

支队防火处火调科科长,高级工程师,主要从事火灾调查工作,新疆乌鲁木齐市新华北路190号,830002。

收稿日期:2010-03-14

消防科学与技术2010年7月第29卷第7期

649