An toàn của hành khách luôn là ưu tiên hàng đầu trong ngành vận tải. Các phương tiện phải vận hành đáng tin cậy trong điều kiện thời tiết bất lợi và dưới các tác động bên ngoài, cũng như được bảo vệ khỏi các sự cố hệ thống bên trong. Ngày càng có nhiều phương tiện điện trở nên phổ biến; tuy nhiên, chúng vẫn đối mặt với vấn đề nguy cơ cháy nổ, đặc biệt là trong mùa lạnh. Các tổ hợp uST cũng sử dụng phương tiện chạy bằng điện – phương tiện không người lái trên đường ray, hay còn gọi là uPod. Song song với đó, chưa có bất kỳ vụ hỏa hoạn nào được ghi nhận trong suốt nhiều năm vận tải. Hãy đọc tiếp để tìm hiểu điều gì giúp vận tải đường ray dây có khả năng chống cháy vượt trội như vậy.
Tại sao ô tô điện lại bốc cháy?
Yếu tố chính đằng sau rủi ro cháy nổ trong vận tải điện nằm ở thiết kế pin của chúng. Ở nhiệt độ thấp, pin lithium-ion trong ô tô điện bị suy giảm hiệu suất. Các tải trọng bổ sung như sưởi ấm trong thời kỳ lạnh, biến động nhiệt độ và khả năng hư hỏng vật lý đối với các tế bào pin có thể dẫn đến quá nhiệt. Đổi lại, điều này – dù không thường xuyên – có thể kích hoạt cái gọi là hiện tượng quá nhiệt lan truyền (thermal runaway), sự gia tăng nhiệt độ không kiểm soát bên trong pin.
Hơn nữa, việc vận hành đường bộ thực tế khác biệt đáng kể so với các điều kiện thử nghiệm “trong nhà kính”. Các yếu tố bên ngoại tác động vào: sự tiếp xúc của thân xe và các cơ chế với hóa chất rã băng, độ ẩm quá mức và hư hỏng cơ học đối với gầm xe. Tất cả những điều này làm tăng nguy cơ đoản mạch và hỏa hoạn tiếp theo.
Trong trường hợp xe điện (EV), những đám cháy như vậy có thể được coi là gần như không thể cứu vãn. Thân xe điện hiện đại thường được làm từ vật liệu composite dễ cháy. Việc dập tắt đám cháy xe điện bằng nước rất nguy hiểm do thành phần hóa học của pin. Nếu pin bị biến dạng hoặc quá nhiệt nghiêm trọng, hiện tượng quá nhiệt lan truyền sẽ xảy ra: lớp vỏ bị hỏng, và các chất hoạt tính của pin tiếp xúc với môi trường. Khi tương tác với nước, một số sản phẩm phân hủy có thể tạo ra khí dễ cháy (chủ yếu là hydro) và giải phóng nhiệt, làm đám cháy bùng phát dữ dội hơn và có khả năng gây bùng phát trở lại.
Cấu trúc thiết kế của uPod như thế nào?
Các phương tiện không người lái chạy trên đường ray trong hệ thống uST hoạt động trong các điều kiện hoàn toàn khác biệt. Chúng di chuyển dọc theo tuyến đường ray độc lập được nâng cao 10–15 mét so với mặt đất. Điều này loại bỏ sự tiếp xúc với bề mặt đường và hóa chất, đồng thời giảm thiểu việc tiếp xúc với độ ẩm. Do đó, một số rủi ro bên ngoài đã được loại bỏ hoàn toàn nhờ vào thiết kế.
Cần lưu ý rằng các uPod, giống như bất kỳ hệ thống kỹ thuật phức tạp hiện đại nào, đều sử dụng hệ thống quản lý pin (BMS). Hệ thống này cân bằng điện áp giữa các tế bào pin và ngăn ngừa tình trạng sạc quá mức, xả quá sâu và quá nhiệt. Nhờ giám sát liên tục, pin lithium-ion trên khoang của uPod hoạt động lâu hơn và an toàn hơn.
Do thiết kế mô-đun, các thành phần năng lượng (pin) của uPod được cách ly vật lý hoàn toàn khỏi khoang hành khách, qua đó nâng cao hơn nữa mức độ an toàn.
Các biện pháp phòng ngừa
Mỗi chiếc uPod đều được trang bị một bộ giải pháp toàn diện chống lỗi dựa trên nguyên tắc phòng ngừa. Một thuật toán chuyên dụng liên tục giám sát tình trạng của tất cả các bộ phận quan trọng:
- Theo dõi các điều kiện nhiệt độ của pin
- Phân tích các thông số điện và tải trọng
- Phát hiện mọi độ lệch khỏi hoạt động bình thường trong thời gian thực
Chỉ cần có dấu hiệu bất ổn nhỏ nhất, hệ thống sẽ tự động giảm tải hoặc chuyển sang chế độ an toàn. Điều này giúp loại bỏ các sự cố tiềm ẩn trước khi chúng có cơ hội phát triển.
Ngoài ra, các vật liệu không cháy và chống cháy được sử dụng trong quá trình lắp ráp, bao gồm cả trong thiết kế cabin và thiết bị. Điều này giúp giảm thiểu sự lan truyền của lửa ngay cả trong trường hợp khẩn cấp khó xảy ra nhất.
Hệ thống dập tắt đám cháy hoạt động như thế nào
Mặc dù xác suất bốc cháy rất thấp, các uPod vẫn được trang bị hệ thống bảo vệ chống cháy. Tùy thuộc vào vị trí xảy ra cháy, hệ thống dập lửa dạng thể tích hoặc cục bộ sẽ được kích hoạt. Giải pháp thứ nhất được áp dụng trong các khoang kín chứa thiết bị điện chính. Các chất chuyên dụng dập tắt đám cháy hiệu quả mà không làm hỏng các hệ thống quan trọng khác.
Trong khoang hành khách, chỉ có hệ thống dập lửa cục bộ được sử dụng. Chúng sử dụng các chất chữa cháy không độc hại, không gây hại cho hành khách đồng thời ngăn chặn đám cháy hiệu quả. Thêm vào đó, trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn, hệ thống sẽ tự động thực thi các kịch bản bảo vệ: dừng uPod tại ga gần nhất, ngắt điện các bộ phận cụ thể, đồng thời thông báo cho trung tâm điều khiển và nhân viên tuyến đường. Nhờ đó, mọi đám cháy đều được khống chế ngay từ giai đoạn đầu tiên.
An toàn như một đặc tính cốt lõi của hệ thống
An toàn cháy nổ của uPod là thành quả của một cách tiếp cận toàn diện. Hạ tầng độc lập, điều khiển tự động, giám sát thông số và các hệ thống bảo vệ tích hợp giúp giảm thiểu nguy cơ hỏa hoạn xuống mức tối thiểu.
Đây là lý do tại sao sự an toàn của uPod không phụ thuộc vào các điều kiện bên ngoài. Hành khách luôn được bảo vệ nhờ sự kết hợp giữa các giải pháp kỹ thuật và hệ thống điều khiển tự động.
📌 Khám phá các bài viết liên quan:
Nguồn tin chính thức: ust.inc
