电动自行车火灾分析及防范措施

彭 轲

(江西省南昌市红谷滩消防大队，江西 南昌 330009)

近年来，电动自行车以其经济、便捷、环保等特点，成为城乡居民近距离出行的交通工具。与此同时，由于使用者在充电、维护等方面不注意消防安全造成的火灾也日益增多,从我省和全国各地调查统计的电动车火灾看，电气故障引发火灾的占90%以上，充电时发生火灾的占80%以上，亡人火灾几乎全都发生在充电过程之中。

一、近年来全国典型电动自行车火灾案例

1.2013年10月11日，北京石景山区苹果园南路喜隆多商场一层麦当劳员工的电动车电瓶在充电过程中因短路而引发火灾，导致2名消防指战员在扑救过程中壮烈牺牲。

2.2013年9月19日，江西省宜春市万载县阳乐大道142号某电动车专卖店一辆电动车在充电过程中因电气故障引发火灾，造成1人死亡，烧毁电动车150多辆，直接财产损失50余万元。

3.2013年6月16日，江西省南昌市新建县长麦路215号居民楼一层楼梯间内一辆电动车在充电过程中因电气线路故障引发火灾，烧毁楼梯间停放的电动车、摩托车4辆，造成通过楼梯间逃生的4人死亡、1人重伤。

4.2013年3月28日，广东省茂名市电白县绿景苑小区一栋住宅楼楼梯间内一辆电动车在充电过程中因电气线路故障引发火灾，烧毁楼梯间停放的电动车、摩托车12辆，造成通过楼梯间逃生的5人死亡。

5.2012年12月8日，江西省上饶市信州区五三大道延伸段香榭里舍21栋一电动车专卖店内一辆待维修的电动车因电气线路故障引发火灾，造成4人死亡，烧毁商铺2间、电动车83辆，直接财产损失43万余元。

6.2012年5月10日，云南省昆明市官渡区关上街道办事处双凤社区万德村3号商铺内的电动自行车充电器输出线路短路引发火灾，造成6人死亡。

7.2011年6月19日，江西省赣州市南康市金赣大道新世纪购物中心劲声电器有限公司一电动车在充电过程中因电气故障引发火灾，过火面积约400m2，烧毁电冰箱、冰柜、空调、电动车等，直接财产损失260万元。

8.2011年6月13日，江西省南昌市西湖区将军渡巷15弄1号居民房一电动车在充电过程中因电气故障引发火灾，造成2人死亡、1人受伤。

9.2011年4月25日，北京市大兴区旧宫镇南小街三村一幢四层楼房内停放的电动三轮车充电时因电气故障引发火灾，造成18人死亡、24人受伤。

10.2010年11月30日，河南郑州市金水区柳林镇柳林村一村民自建房内的电动自行车充电时电气线路短路引发火灾，造成3人死亡、2人受伤。

二、电动自行车原理

(一)电动车整体构造

电动车整体构造其实很简单,基本上是在自行车的基础上加上“四大件”(电池、控制器系统、电机、充电器),就成为一个简单的电动车。由电池提供能源,通过控制器供给电机电能,电机把电能转换为机械动能,驱动电动车行驶。骑行者的指令,准确控制电机的起动、加速、减速制动。

(二)电动车“四大件”

1.电机及电机分类

电动车一般使用直流电机,有很多品种,不同形式的电机其特点也不一样。且根据不同使用环境与目的使用不同的电机。现将电机的分类与特点介绍如下。此处涉及的电机都是旋转式电机。旋转的部分叫转子,不转的部分叫定子,转子和定子之间靠磁场同性相斥、异性相吸的作用力作相对运动。直流电机转子和定子的磁场可以全部由线包(也叫线圈、绕组)产生,也可以一半(指定子或转子之一)使用永久磁铁。由此,直流电机可以分成串激电机和永磁电机两大类。串激电机的转子和定子磁场全部由线包绕组产生,定子绕组产生恒定方向的磁场,也叫激磁磁场。永磁电机的转子和定子磁场,其中一个由线包绕组产生,一个使用永久磁铁。按照电机的通电形式,永磁直流电机又可以分为有刷电机和无刷电机两大类。如按转速分,可以分为高速电机(大于2000转/分)与低速电机(小于2000转/分)。从电机本身带不带齿轮减速机械装置,又可以分为有齿、无齿电机。高速电机用于电动车,需要经过齿轮减速,一般为有齿电机,低速电机一般为扭矩输出不经任何减速的无齿电机。但有些转速稍高的低速电机可以经过电机外加减速装置减速,这在代步只轮车中经常使用,这种链条传动的小轮带大轮盘的方式,噪音较小,效率还是比较好的。

2.控制器及控制器分类

控制器按照与之相配的电机不同可分为:有刷控制器和无刷控制器两类。按照功能不同可分为:普通型和智能型两类。智能型一般具有助力、定速等功能。按照电路形式可分为:纯硬件型和软件型两类。纯硬件简单、造价低;软件型造件高,但功能齐全,可靠性更高。

3.电池及电池分类

电动车常用电池可分为:铅酸电池、锉电池、镍氢电池。铅酸电池重量大、体积大、性能稳定,但对充放电要求严格。镍氢和铿电池重量小,体积小,但价格贵。铅酸电池又可为:普通铅酸电池和胶体铅酸电池。胶体铅酸电池的电解质为胶状,其优点为:自放电小,比普通电解液及密封电池更耐贮存。由于胶体内电阻小,因此耐浓度放电性能好。由于耐充放性能优良,所以又有相当好的恢复性能。耐低温,在低温条件下使用比普通铅酸电池效果好。允许环境温度为:-25℃至+50℃。

4.充电器及充电器分类

充电器按照电路结构分为:恒流充电器、恒压充电器、恒压限流充电器、智能三阶段充电器、快速脉冲充电器等。其中,智能三阶段充电器性价比最高,用量最大。按照电压高低可分为:24V、36V、48V三种。按与之相配的电池容量大小可分为:10AH、20AH两种。按照充电形式可分为:串联式充电和单体均恒充电两种。其中串联式充电性价比高,用量大,单体均恒充电效果最好,能明显延长电池寿命,但造价高。

5.电动车其它部件

动车其它部件包括:速度表、电量显示表、灯控系统、整车总成线、助力系统、机械传动系统。

三、电动自行车的火灾危险性

电动自行车,作为一种交通运输工具,以其便捷、省电、轻松等优点而受到人们的青睐。但是,事物总是一分为二的,如果从消防的角度来看,电动自行车也有相当的火灾危险性,

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主要体现在:

(一)电动自行车充电电源线路线径不够,通电量小,容易造成电源线路超负荷引发火灾。目前,随着业主拥有电动车数量不断增多,一些单位和物业没有设置专门的充电线路和一些充电插座,方便车主给电动车充电。有的插座数量不够,就只能多安装一些接线板,加上电动车停放不齐,电线便如蜘蛛网般交织在一起。这种私拉乱接的线路、插线板,极易引起线路超负荷,导致火灾事故发生。而一块接线板上同时插上多个充电器,发热量会加大,也很容易引发火灾。

(二)电动自行车车体线路老化,绝缘层破损引起短路、漏电、接触不良等引发火灾。电动自行车是由电池供电提供给电机启动电源,其车体内的电气线路主要用于传导装置及各控制装置,因此经常受到电机传导的热量、振动以及行车时振动的影响,在长期使用后，线路的绝缘层很容易损坏,绝缘层损坏后,很容易形成短路、漏电、接触不良的现象,由此燃烧起火。

(三)电动自行车在行驶过程中遇水使电机、线路接插件潮湿引起短路、漏电造成火灾。夏季也是雨水集中的季节,由于受降雨影响,电动车经常“趴窝”。虽然一般电动车对控制器、电瓶、电机等都有防水措施,但这并不意味着电动车可以随意在雨天“徜徉”。在雨天尤其是大雨天骑电动车行驶,电动自行车遇水容易使电机、线路接插件潮湿引起短路、漏电、接触不良等造成火灾。

(四)使用不合格的电动车电池易引发火灾。使用充电器插头(正负极)与整车电池的插座不配套,使用非标的和质量低劣的充电器对电池进行充电,引起火灾。

(五)高温环境下充电容易引发火灾。高温环境下充电主要存在过充电的问题,温度升高使充电器内各活性物质的活动度增加,反应充分剧烈,因此充电时反应速度快,充电电流大,容易引起电池爆炸起火。

(六)充电时间过长也是引起电动车自燃的主要原因之一。电动车自行车长时间充电,充电器内因电子元件过热很容易导致线路短路并出现火花,易引发火灾。许多电动车车主下班回家后就给电动车充电,一直到次日七八点上班时才拔下充电器,每次充电时间都超过了10小时,容易造成电线老化短路,引发火灾。

(八)夜晚给电动车充电发生火灾是造成重大人员伤亡和火灾损失扩大的重要原因。有的电动车车主给电动车充电一直到次日,由于电路负荷短路，夜间睡觉不能及时发现电动车火灾,造成重大人员伤亡和火灾损失的扩大。如2013年10月11日，北京石景山区苹果园南路喜隆多商场一层麦当劳员工的电动车电瓶在充电过程中因短路造成惨剧。

四、电动自行车火灾的防范措施

(一)电动自行车充电电源线路线要安全可靠,符合规定要求。电池的充电线路选型要选软质、绝缘好、不易磨损的电源线,线径要满足用电量需要,不能乱拉乱接。充电插线板一定要选正规厂家生产的产品,使用时不能用一个插线板同时多个充电插头,充电的插头要进插线板,不能有松动,防止接触不良引起火灾。

(二)电动自行车充电不能放在易燃易爆等可燃物较多的场所。电动自行车充电过程,电池、线路、充电器会发热,可能引起燃烧,一旦充电场所存在易燃易爆等可燃物极易造成火灾事故的蔓延扩大,因此,电动自行车充电一定要选择一个相对比较安全的场所,严禁在易燃易爆和储存草、刨花、棉纱等可燃物品较多的地方充电。不要在高温环境下给电动车充电。

(三)电动自行车夜间充电一定不能放在室内和小区楼道里。电动自行车部件大部分是由塑料制成的,这些塑料件和电动自行车电池中的酸、碱物质燃烧会产生的大量有毒、有害物质,由于夜间睡觉不能及时发现火灾致使室内人员和小区楼道里的住户窒息、中毒死亡,往往造成重大人员伤亡和火灾损失的扩大。

(四)电动自行车充电时要用配套的专用充电器。因电池配方与工艺不同,对充电器的技术要求也不一样,哪一种充电器充什么品牌的电池可以充满,都不尽相同,所以,不要混用充电器。充电之前先确认充电器插头(正负极)与整车电池的插座是否配套,禁止使用非标的和质量低劣的充电器对电池进行充电,以免对电池造成不必要的损坏引起火灾。

(五)不要给电动自行车长时间充电。电动车充电一般不要超过8个小时,电池充满电后,应及时拔掉电源此外;不充电时,不要长时间将充电器连接在交流电源上。

(六)在电动自行车行驶过程中应加强电池、线路的维护。电动自行车行驶过程中应当注意仪表盘及电源指示灯状态,红色电源指示灯发光,同时绿色、黄色电量指示灯发光,随着骑行耗电,当绿灯、黄灯熄灭,说明电池电量即将耗尽,此刻应停止电动骑行,并尽快给电池充电,防止出现内部线路损耗。

(七)防止电动自行车控制器、电瓶、电机等进水。在雨天尤其是大雨天骑电动车行驶,易把电动车泡坏。因此遇到大雨天,市民千万别骑电动车上路,也别把车停在露天,因为电动车的电池最怕进水。轻微的进水只需通风晾干;如果较严重,请专业人员维修。电动车进水最容易坏的就是电机和控制器,车主要特别注重积水深度,在不超过电动轮一半的情况才能正常行驶。碰到大暴雨,最好不要骑电动车。

(八)定期对车辆像汽车一样送至专门维修部门进行检修，避免因电动自行车本身寿命老化造成事故。

[1]吴礼龙，胡安佳.电动车火灾现状分析与对策研究[M].消防技术与产品信息，2013.

[2]中国消防手册编辑委员会.中国消防手册[M].上海.上海科学技术出版社，2006.