新能源汽車實訓教學過程的安全控制
1、引言
近幾年來隨著新能源汽車不斷涌入市場,汽車市場對與新能源汽車相關的專業人才需求量也越來越大。為適應市場需求,全國各職業院校相繼開設與新能源汽車相關的專業,越來越多的新能源汽車實訓室建成并投入到實驗實訓教學當中。由于新能源汽車在動力系統、電氣系統等方面采用了更高的電壓裝置,因此在實訓教學過程中的風險較傳統燃油汽車有所增加。如何控制好實訓教學過程中的風險,確保教學安全,是各職業院校新能源汽車專業授課教師必須面對并急需解決的問題。
2、新能源汽車實訓教學過程中可能出現的安全問題
首先是觸電問題。由于新能源純電動汽車、混合動力汽車所使用的動力電池及部分系統裝置的電壓一般在250V~550V左右(行業規定安全操作電壓為不高于36V,持續接觸安全電壓為24V,安全電流為10mA)。正常使用過程中新
能源汽車一般不會出現因漏電導致使用者觸電的情況。但在實訓教學過程中常有涉及新能源汽車高壓系統方面的檢查或測量,若授課教師、實訓學生的安全操作意識不夠或管控不到位,則出現觸電事故的可能性較大。
其次為起火問題。據2019年美國消防協會和NHTSA的數據統計,在用的新能源汽車起火事故率遠低于傳統燃油車。但是眾所周知,實訓教學車輛在教學使用已多次反復拆裝或檢測,因此相對于在用車輛,其穩定性要低得多。在實訓教學過程中如對動力電池的拆裝、檢測,特別是在進行使用直流對車輛動力電池充電這類較大電流的操作時,如有不當(或零件出問題)則可能引起自燃,造成起火事故的發生。
第三為短路與爆炸的問題。動力電池的外部短路、內部短路,以及過度充電均有引發爆炸事故的可能性。新能源汽車實訓教學中一些項目需要進行動力電池(鋰電池)的拆卸與安裝,在操作過程中若不小心出現動力電池跌落或嚴重磕碰,則有可能因外部或內部短路引起漏電導致著火,嚴重時可能會出現爆炸的事故。
3、新能源汽車實訓教學過程的安全控制
為防止新能源汽車實訓教學過程中可能出現上述觸電、起火、短路與爆炸等安全問題,建議整個課程的安全控制應從授課教師和實訓學生的管控、場地與設備的建設與完備、制度與預案的完善以及提高安全意識注重安全教育等四個方面進行。
3.1授課教師和實訓學生的管控
授課教師和實訓學生是實訓教學全過程的主要參與者,因此師生為安全管控的主要對象。
3.1.1授課教師
授課教師專業能力與資質。新能源汽車的部分結構、原理與傳統燃油汽車相同,因此要求擔任新能源汽車課程的教師必須熟悉傳統燃油汽車方面的專業知識掌握一定的操作技能,以及取得由國家安全生產監督管理局頒發的“電工操作資格證”,或取得(實訓教學所用車型企業)新能源汽車技術方面的專業認證。授課教師專業能力與資質是確保教學過程中學生能夠安全完成實訓教學任務的首要與必要條件。
授課教師在實訓課前應從教學資料與教學設備兩方面做好充分的準備。實訓教學之前預先準備的實訓教案與實訓操作指導工作頁應把安全操作貫穿到每一環節當中。教師應在授課前對各種教學設備做仔細檢查,并確認其完整程度與完好性。授課教師課前向全體學生說明操作內容、明確安全要求與注意事項。實訓教學過程中教師要不間斷地進行巡視,在指導學生嚴格按照實訓操作指導工作頁、車輛維修手冊操作的同時,有預見性地制止不安全的操作行為,杜絕各種安全隱患的發生。實訓結束后教師要指導學生將車輛、設備、儀器恢復至正常狀態或使用前的初始狀態。如無法恢復的應在第一時間告之實訓室管理員,同時做好相應的記錄以便其后續及時進行處理。課程結束后及時做好安全方面的總結并記錄。
3.1.2實訓學生
實訓對學生的衣著有嚴格的要求。學生應穿著尺寸合適、舒適度好的工作服裝,服裝紐扣齊全并系好(包括袖口紐扣),穿絕緣鞋或絕緣靴,不佩戴金屬飾品,女生長發不允許暴露
在外。任何情況下不允許敞開外衣、卷起衣袖,未輪到操作的學生也不得穿涼鞋、高跟鞋、短衣褲,以及赤膀等。對于身上安裝有心臟起博器或患有不適宜操作的學生,不建議進行實訓操作,以避免出現意外。
對學生課前相關知識的要求。課前學生應將相關的理論知識與操作內容做好充分預習,特別對操作的步驟、要求、方法及注意事項做充分的了解,以便實訓課程正式實施時能夠在授課教師的指導下獨立作業并規范、安全、有序的完成整個實訓操作。
學生應嚴格按照操作過程的要求進行實訓。正式操作前設置好安全護欄或警界線,每個工位均需放置“高壓操作,嚴禁入內”的警示牌,未輪到操作的學生應在安全護欄或警界線外觀看學習。在汽車下方鋪設專用的絕緣膠墊。操作時按要求戴高壓絕緣手套、護目鏡、絕緣帽。將車輛下電、保管好車匙、取下維修開關切斷高壓電源。課中嚴格按照實訓操作指導工作頁、維修手冊逐步操作,不清楚的地方需查閱相關手冊或詢問授課教師明確后再進行下一步操作。操作時以兩人或以上的人數進行,由較熟悉的一位學生先行操作,另一位學生在現場監護并復述操作要領、注意事項。課后對實訓操作內容、方法以及安全方面的要求進行回顧與總結。
3.1.3師生比控制
一直以來,各職業院校汽車類專業教師都比較緊缺,因此在傳統燃油汽車的各類實訓教學過程中經常出現1位授課教師同時指導20~30位甚至更多的學生進行實訓教學的情
況。由于新能源汽車實訓教學的風險相對于傳統燃油汽車來說要高得多,因此師生比的控制在實訓教學過程中非常重要,為能保證授課質量的同時做好安全控制,建議實訓教學中授課師生比控制在1∶10,最多不要超過1∶15。同時建議1位授課教師最多同時指導3個操作工位,否則無法在實訓全程
對學生操作進行有效指導,也無法對車輛、設備使用的情況進行更好的安全監控。
3.2場地與設備的完備
新能源汽車的動力系統、電氣系統有別于常規燃油汽車,因此新能源汽車實訓教學場地在照明、通風、消防等方面,除必須滿足與常規燃油汽車相同的實訓教學條件外,還須結合新能源汽車的特點在用電需求方面,如安裝(使用)車用直流、交流充電樁對電線電纜的載流量、絕緣性能加以考慮。在防濕防潮方面也有一定的要求,特別是南方地區要考慮回南天氣下潮濕環境對新能源汽車動力電池以及各種電子電氣類設備的影響。在消防安全方面應側重于對新能源汽車動力電池、電子元器件及電氣類設備方面的起火撲滅考慮。
此外,在條件允許的情況下建議安排固定、指定的區域為新能源汽車實訓教學區,與傳統燃油汽車實訓教學區分隔開來。同時需設定專門的區域存放實訓教學過程中拆卸下來的高壓系統各種總成及零件,并做好“注意高壓”的標識,防止實訓教學過程中不相關或不清楚的師生觸碰發生意外。
設備方面有以下兩點要求。一為實訓教學過程中所使用的車輛與其之相配套的各種工具、儀器臺套數應能夠滿足實訓教學需求。在條件允許的情況下每個工位最多安排4-5名學
生使用一輛教學用車,同時完整配套實訓操作過程中所需要的防護用具、絕緣工具、檢測儀器,以避免出現實訓教學過程當中相互拆借使用的情況。對于所有的絕緣工具應妥善保管,嚴禁他用,存放在干燥、清潔的工具柜內,并按規定進行定期檢查、校驗,使用前必須先確認良好后方可使用。每個實訓教學工位都需要配備可應用于高壓電起火的消防滅火器材、高壓電觸電應急處理醫療等器材。對于應急使用的滅火器材、醫療器材需由專人負責定期檢查,必要時定期更換,
以確保在應急情況下能夠正常使用。
3.3制度與預案的完善
為保障新能源實訓室教學過程的安全控制,讓每一項操作都有章可循因此制定相應的制度與措施是必要的。所制定的各種制度,如新能源實訓室準入制度、新能源實訓室管理制度、新能源實訓室使用制度以及新能源車輛(及各種設備)
使用操作規范、新能源汽車充電操作規范等,均應結合新能源汽車的特點與實訓教學的特殊性而制定。另外,從預防突發事件的角度考慮,還須制定如新能源汽車起火應急預案、師生員工觸電處理應急預案等各種預案。預案制定后應對不同批次的師生每年進行1~2次演練,讓每一位師生均熟悉預
案流程與步驟,確保在遇到突發性事件時能夠及時有序并正確應對突發事件的能力。新能源實訓室完善的制度與嚴格的執行才能夠確保實訓教學全過程的安全。
3.4安全意識與安全教育
對于較傳統燃油汽車實訓教學風險高的新能源汽車實訓教學,提高師生的安全意識是確保整個過程安全的關鍵,同樣需要樹立“安全第一,預防為主”的方針。授課教師在安全意識上從本能的反應上升到從主觀上去認識實訓教學安全的重要性才能重視安全管理,對安全教學、安全控制起到促進作用,主動管理才能真正確保安全。實訓學生在知曉不安全因素的情況下應服從授課教師的管理和安排,盡量回避有意識和無意識的不安全行為。
對于安全教育,建議在新能源汽車實訓教學開展之前就開設電工安全技術、電工基礎及新能源汽車使用與操作安全方面專門的課程,需要每一位學生都通過這些安全類課程的考試,讓學生在安全方面具有一定的感性認識。此外在每一次實訓教學之前,授課教師仍需要再次向全體學生針對本次課程實訓內容相關的安全進行再次強調。只有學生提高安全意識并掌握必要的安全知識才能最大限度地預防和減少安全事故的發生,保障實訓教學安全可控地進行。
4、結語
新能源汽車實訓教學過程的安全控制貫穿整個實訓教學的全過程。只有在教學過程中以教師、學生為主體的全員共同嚴格遵守操作規程,在場地布局合理、設備齊備、制度預案完善、提高安全意識、注重課前安全教育的情況下才能夠得以保障。