مكافحة الحرائق وألواح الطاقة الشمسية: كل ما تريد معرفته

شهدت تركيبات الألواح الشمسية ارتفاعًا سريعًا خلال السنوات القليلة الماضية. نتيجة لذلك ، على مدى السنوات العشر الماضية ، زاد إجمالي الكهرباء التي تنتجها الطاقة الشمسية بشكل سريع. يعد الارتفاع السريع لمصدر طاقة خالٍ من الانبعاثات مفيدًا لكوكبنا من نواحٍ عديدة. ومع ذلك ، فإن الاستخدام المتزايد للألواح الشمسية يمثل مخاوف محددة جديدة وخطيرة. 

يمكن أن تتعرض سلامة رجال الإطفاء للخطر بسبب الألواح الشمسية ، حيث يمثل الصعق الكهربائي خطرًا حقيقيًا. في حالة حدوث أي طارئ ، توفر الأنظمة الكهروضوئية تحديًا لقدرة رجال الإطفاء على إخماد الحريق بسرعة. قم بالتمرير لأسفل للتعرف على مخاطر الألواح الشمسية لرجال الإطفاء. 

لماذا تعتبر مكافحة حرائق الألواح الشمسية مشكلة؟

تعتبر مكافحة الحرائق خطرة بشكل طبيعي ، ومحاولة وقف حريق في مبنى يحتوي على ألواح شمسية ستضيف المزيد من المخاطر لرجال الإطفاء. تزداد قوة الألواح الشمسية ، ومعظمها مبني لمقاومة حجارة البَرَد الهائلة والرياح القوية. هذا يجعل من الصعب على رجال الإطفاء استخدام إستراتيجية مشتركة لمكافحة حرائق المباني: قطع ثقب في السقف لإطلاق الحرارة والدخان.

علاوة على ذلك ، نظرًا لأن النماذج الجديدة غالبًا ما تكون ذات تصميمات أنيقة وغير قابلة للاكتشاف تقريبًا ، فقد لا يعرف رجال الإطفاء ما إذا كان المبنى يحتوي على ألواح شمسية حتى يصلوا إلى السطح. حتى عندما تكون الألواح الشمسية جافة ، يمكن أن تجعلها الطلاءات المقاومة للغبار زلقة نسبيًا.

تظهر مشكلة أخرى عندما لا يتم دمج النظام بشكل مباشر في مواد التسقيف ، وتوجد فجوة بين السقف والألواح. يمكن أن تكون مشكلة أساسية إذا كان هناك تراكم للأوراق أسفل اللوحة ، مما يؤدي إلى بناء مصدر وقود قابل للاحتراق. 

عندما يحدث هذا ، يمكن لشرارة واحدة أو حتى شرارة ضخمة من ضربة صاعقة أن تتسبب في نشوب حريق صغير بسرعة أكبر وبقوة. يعد إلغاء تنشيط النظام مشكلة رئيسية أخرى قد يواجهها رجال الإطفاء. 

كيفية ضمان السلامة أثناء مكافحة حرائق الألواح الشمسية؟

عندما يصل رجال الإطفاء إلى منزل تضرر من الحريق باستخدام الألواح الشمسية المتصلة بشبكة الطاقة ، هناك خياران أساسيان لإغلاق الطاقة عن الألواح الشمسية ، وكلاهما سريع للغاية. الطريقة الأولى هي إيقاف تشغيل العاكس عن طريق قلب الزر الموجود على اللوحة الأمامية. 

إنه يقيد الألواح للإغلاق في أقل من 10 ثوانٍ ، وهو سريع نسبيًا ويفسر مزايا الإغلاق السريع للمحولات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لرجال الإطفاء أيضًا إيقاف تشغيل صندوق فصل التيار المتردد كإجراء احترازي إضافي. 

هناك طريقة أخرى يمكن لرجال الإطفاء من خلالها إيقاف النظام وهي إيقاف الكهرباء تمامًا عن المنزل أو المبنى. لذلك ، سيتعين عليهم قص العلامة في الجزء السفلي من علبة القياس وفتح اللوحة لاستبعاد العداد. يتم فصل الطاقة عن منزلك عندما يتخلصون من العداد.

قد يكون المبتدئون في مجال الطاقة الشمسية في حيرة من أمرهم بشأن سبب ضرورة إغلاق الألواح الشمسية المرتبطة بالشبكة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. يجب أن يتم الإغلاق لأنه عندما يتم استدعاء موظفي المرافق لإصلاح الخطوط المعطلة ، لا يمكنهم امتلاك طاقة فائضة تنتجها الألواح التي لا تزال تتدفق مرة أخرى إلى الشبكة. إذا فشلت اللوحات في الإغلاق ، فقد يضع هؤلاء العمال في موقف محفوف بالمخاطر.

الاستنتاج بالنسبة للألواح الشمسية وسلامة مكافحة الحرائق هو إغلاق سريع للنظام ، سواء بسبب الانقطاعات غير المجدولة أو اندلاع حريق. مع وجود هذه الحماية في مكانها الصحيح ، لن يحتاج رجال الإطفاء إلى القلق بشأن السلامة الكهربائية عند استخدام المياه لإطفاء الحرائق المتعلقة بالطاقة الشمسية.

القانون واللوائح

فيما يلي القواعد واللوائح المتعلقة بتركيب الألواح الشمسية ، ومكافحة حرائق الألواح الشمسية ، وسلامة رجال الإطفاء والاستجابة للطوارئ لأنظمة الطاقة الشمسية: 

ارقام المباني: 

• تسمح هذه اللوائح لأعضاء AHJ باتباع إطار عمل متسق وموحد للتراخيص وعمليات التفتيش وإجراءات الشحن ، والتي يتم إجراؤها جميعًا لضمان سلامة واستقرار المبنى.
• يمكن أن تكون أكواد البناء من فئتين بناءً على نوع الهيكل: قانون السكن الدولي وكود البناء الدولي.
• تنطبق قوانين الإقامة الدولية على المساكن المنفصلة التي تضم عائلة واحدة أو أسرتين ، بالإضافة إلى المباني التي لا تزيد عن ثلاثة طوابق. ينطبق قانون البناء الدولي على المباني الأكبر حجمًا والتي لا يغطيها قانون السكن.

رموز النار: 

• تم إنشاء رموز النار لمساعدة الناس على تحسين الطاقة الشمسية الخاصة بهم PV المحتملة مع ضمان أن رجال الإطفاء يمكنهم أداء وظائفهم بأمان.
• من أجل حماية الجمهور والدفاع عنه ، تم وضع هذه الرموز للحد من مخاطر المشاكل المتعلقة بالحرائق. وهي مصممة أيضًا للحفاظ على سلامة رجال الإطفاء وغيرهم من أفراد الطوارئ.
• يعد قانون الحرائق الدولي (IFC) والجمعية الوطنية للحماية من الحرائق (NFPA) من المعايير المعمول بها في الولايات المتحدة والتي تشكل رموز مكافحة الحرائق.

الرموز الكهربائية: 

• تم إنشاء الرموز الكهربائية لضمان حماية تصميم وتركيب وصيانة وفحص الطاقة الشمسية PV معدات النظام الكهربائية.
• يتضمن قانون الكهرباء الوطني ، المعروف أيضًا باسم NFPA 70 ، هذه الرموز. هناك مقالان في NEC مخصصان بالكامل للطاقة الشمسية PV الأنظمة.
• تغطي المادة 690 أنظمة الطاقة الشمسية الكهربائية ، وتغطي المادة 705 مصادر إنتاج الطاقة الكهربائية المترابطة. وتضمن هذه المواد معًا السلامة الكهربائية للطاقة الشمسية PV تركيب النظام ومعالجته وصيانته.

ماذا تفعل في حالة نشوب حريق في الألواح الشمسية

لقد قمنا بإدراج التعليمات خطوة بخطوة لاتباعها للألواح الشمسية وسلامة رجال الإطفاء عندما يكون هناك اندلاع حريق في الألواح الشمسية:

• ابحث عن وفاق سطيف 

عندما يكون هناك حريق في الألواح الشمسية ، يجب على رجال الإطفاء التجول في المنطقة الكاملة من المبنى لاكتشاف الألواح الشمسية أو أنظمة تخزين الطاقة (ESS). بشكل عام ، بناءً على المقاطعة وقوانين البناء ، سيتم تثبيت هذه الأنظمة في الخارج ، مثل الطابق السفلي أو المرآب. 

تحتاج قواعد البناء في جميع أنحاء البلاد إلى وضع لافتة على السطح الخارجي للمنزل ، والتي تعمل كمؤشر لمعرفة موقع النظام الشمسي أو نظام البطارية ومكان إيقاف تشغيل النظام. يمكن لرجال الإطفاء العثور على لوحة التحذير هذه على صندوق المرافق الكهربائية خارج المبنى.

• أغلق جميع الأنظمة

يتم فصل الكهرباء عن المسكن فقط بمجرد فصل القاطع الأساسي من مرفق الشبكة وفصل التيار المباشر / التيار المتردد عن الطاقة الشمسية وإيقاف التخزين ، وهو ما سيقوم به فريق الإنقاذ من الحرائق الشمسية. 

نظرًا لأن إيقاف تشغيل قاطع المرافق الرئيسي فقط هو الذي سيولد البطارية الاحتياطية الخاصة بالمسكن ، فمن الأهمية بمكان إيقاف تشغيل جميع الأنظمة لتجنب حدوث صدمة كهربائية لرجال الإطفاء الداخليين.

في حالة تلف ESS بسبب الحريق واضطر رجال الإطفاء إلى الاقتراب من ذلك ، يمكن أن يؤدي الاصطدام الفوري باللهب إلى تدهور النظام وربما يتسبب في الهروب الحراري. 

من الضروري أن يقوم رجال الإطفاء بتهوية المساحة أولاً إذا كانت البطارية في مكان محجوز ومعرضة للحرارة فوق 150 درجة فهرنهايت (داخلية أو خارجية). يمكن لرجال الإطفاء البدء في إخماد الحريق عندما يتم تهوية المكان جيدًا. بعد ذلك ، يمكنهم تقييم ما إذا كان يجب فصل ESS أم لا. 

• استراتيجيات التهوية 

إذا أمر قائد الحادث (IC) بالتهوية العمودية للمساعدة داخل الفرق في جهود إنقاذ الأرواح ، فيجب أن يكون رجال الإطفاء على دراية بنقطتين رئيسيتين. أولاً ، بناءً على مصدر الضوء ، يمكن للألواح الشمسية توليد الكهرباء في أي وقت من النهار أو الليل. في الليل ، أنتجت مجموعة 1000V 800V و 340mA ، وفقًا لتحقيق UL. 

نظرًا لأن الألواح الشمسية يمكن أن تولد طاقة تمر عبر قناة في أي وقت من النهار أو الليل ، يجب على رجال الإطفاء تجنب قطع أو إتلاف أو لمس أي مكون من مكونات النظام. ثانيًا ، إذا كانت القناة متخفية ، فلا ينبغي لرجال الإطفاء أن يقطعوا ثقبًا في السقف لأنه قد يعرضهم بسهولة للصعق بالكهرباء. الابتعاد عن السطح هو أسهل وأسلم تقنية لرجال الإطفاء.

• أوقف النار من مسافة بعيدة

إذا اشتعلت النيران في الألواح الشمسية الموجودة على سطح المنزل ، فيجب على رجال الإطفاء أن يدركوا أن ظهور الألواح الشمسية مصنوع من مواد قابلة للاشتعال ويمكن أن تشتعل فيها النيران بسهولة. يجب أن يلاحظوا أيضًا أن قدرًا كبيرًا من اللهب في الألواح الشمسية أو حولها يمكن أن يشير إلى أن السقف مشتعل أيضًا ، مما يدفع IC لطلب عملية وقائية.

يمكن لرجال الإطفاء إطفاء الحريق بأمان باستخدام تدفق المياه مباشرة من مسافة لا تقل عن 20 قدمًا أو نمط الضباب من مسافة 5 أقدام. لا تتطلب الألواح الشمسية أو حريق البطارية رغوة للتأجيل. بالإضافة إلى ذلك ، كشفت الاختبارات أن الأداة الأكثر فائدة هي الماء العادي لوقف حرائق الطاقة الشمسية. 

• استخدام استراتيجيات مماثلة لإطفاء حريق البطارية 

إذا كانت البطارية مشتعلة أو متشابكة في حريق المبنى ، سواء كان ذلك في جانب المنزل أو في المرآب أو في الطابق السفلي ، يمكن لرجال الإطفاء استخدام نفس تقنيات تدفق النار التي استخدموها لإطفاء حريق الألواح الشمسية . ومع ذلك ، إذا كانت البطارية في مكان ضيق ، يتعين على رجال الإطفاء تهوية المكان جيدًا. 

بعد ذلك ، يمكنهم الوصول إليه في معدات مكافحة الحرائق الكاملة باستخدام SCBA ، والبدء في تدفق المياه من مسافة لا تقل عن 20 قدمًا في مجرى مستقيم. بينما يتقدم الفريق إلى الأمام ، يمكنهم استخدام نمط الضباب لإطفاء الحريق بأمان من مسافة 5 أقدام. يجب أن يتحرك رجال الإطفاء نحو البطارية من الجانب لأن الغلاف المعدني الصلب للبطارية سيحول مجرى المياه بعيدًا عن العبوات المحترقة.

• إجراء إصلاح شامل لألواح الطاقة الشمسية لمكافحة الحرائق

بعد إطفاء حريق سكني باستخدام الألواح الشمسية والبطاريات ، يتعين على رجال الإطفاء توخي الحذر أثناء عملية التنظيف. بسبب الأضرار المحتملة للألواح الشمسية والكابلات التي تنتقل عبر الأنبوب إلى وحدة التحكم في الشحن أو العاكس ، يجب فحص جميع حرائق الهيكل بواسطة كهربائي مرخص. حتى يتم الانتهاء من ذلك ، يجب على رجال الإطفاء عدم لمس أي مكون من مكونات النظام.

بعد إطفاء البطارية ، يمكن لرجال الإطفاء أن يشبعوها بالماء حتى تصل إلى درجة حرارة الهواء المحيط. يجب عليهم ارتداء معدات الوقاية الشخصية وجهاز التنفس الاصطناعي الكامل ولا يجب أن يلمسوا البطارية. بالإضافة إلى ذلك ، يحتاج رجال الإطفاء إلى انتظار كهربائي مدرب لتقييم حالة شحنه وتنظيم ترحيله من المبنى. 

ينبغي على إدارة الإطفاء أن تتخذ موقفًا جريئًا وتتواصل مع شركات الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة، لكي يتوفر لدى رجال الإطفاء جهة يمكنهم الاتصال بها في حال تعذر الوصول إلى صاحب المنزل في الموقع. لن تتمكن شركات الكهرباء المحلية إلا من المساعدة في توصيل الكهرباء إلى المنزل من خلال خطوطها. إن فهم الأسباب الجذرية للمشكلة يساعد على منع حدوث حالات طوارئ مستقبلية؛ راجع دليلنا حول الحرائق الشمسية: المخاطر الحقيقية، والأسباب، والوقاية المتقدمة.

كيف تمنع حريق الألواح الشمسية؟

تعد إعادة تشكيل الألواح الشمسية وخوارزميات الكشف عن أعطال الحرائق نوعين من الحلول الوقائية لحوادث حرائق الألواح الشمسية. إعادة التكوين PV الوحدات النمطية لها ميزة تقليل النقاط الساخنة وزيادة كفاءة الطاقة. وفي الوقت نفسه ، تتميز طريقة الكشف عن أعطال الحريق بميزة الكشف الدقيق عن البقع المعيبة.

يجب اتباع المعايير الفنية من أجل الحد من احتمالية حدوث ذلك PV حوادث الحريق. يجب أن يجتاز اختبار الاحتراق وانتشار اللهب "معيار السلامة لاختبار مواد التسقيف" UL 790 PV وحدة. من أجل منع الحرائق التي تسببها الأعطال الجانبية للتيار المستمر ، يجب إنشاء العاكس بدون صمامات. 

يجب أن تكون ألواح ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمحولات الداخلية والمكونات الداخلية الأخرى ذات درجة الحرارة العالية مصنوعة من مواد غير قابلة للاحتراق أو غير قابلة للاحتراق. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تحتوي معدات التحكم وصندوق التوصيل ومعدات توزيع الطاقة على مكونات داخلية غير قابلة للاحتراق. 

يجب أن تكون جميع الأسلاك مطلية بطبقة مقاومة للهب، وأن تُصنع من مواد قليلة الدخان ومنخفضة السمية. يجب تطبيق لوائح منع التسرب المقاومة للحريق على الفتحات، مثل مداخل ومخارج أسلاك معدات توزيع الطاقة في المباني، وفتحات دخول المعدات، وصناديق التوصيل، وخنادق الكابلات، وفتحات اختراق الكابلات. لتحقيق التوازن بين توليد الطاقة القصوى وأحدث معايير السلامة، يُرجى الاطلاع على 8 ألواح شمسية أكثر كفاءة لعام 2023.

الخلاصه

ستتم حماية الآفاق وأول المستجيبين إذا PV يتم إيقاف تشغيل الأنظمة وفقًا لقانون الكهرباء الوطني. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تحدد الملصقات المرئية في المنزل أو المبنى كبلات الطاقة المرتبطة بـ PV النظام وحيث توجد المكونات المختلفة حتى يتمكن رجال الإطفاء من الوصول إليها بسرعة وسهولة.