Desactivación de riesgos directos en caso de accidente: más allá de los sistemas de alto voltaje

La seguridad es la prioridad número uno del personal de emergencias. Por ello, siempre intentan eliminar o reducir los posibles peligros presentes.

Los vehículos modernos contienen varios sistemas que pueden suponer un riesgo para las personas implicadas. Cuando se trata de personas atrapadas en una máquina, una regla de oro es desactivar la máquina y asegurarse de que no volverá a arrancar. Esto también es válido para cualquier vehículo de carretera, aunque el nivel de experiencia es mucho mayor en este tipo de máquinas. Por lo tanto, una norma general de los servicios de emergencia es reducir el riesgo desactivando los diferentes sistemas presentes en el vehículo si puede hacerse en un plazo de tiempo aceptable.

En una propuesta de la comisión de extricación y nuevas tecnologías del CTIF, los equipos de emergencia piden un "método de desactivación fácil y rápido". El método no sólo debe desactivar el sistema de propulsión, sino también los sistemas que puedan afectar a las operaciones de rescate, como el sistema de alta tensión, el sistema de retención y el sistema eléctrico de 48 V. Sistemas como el sistema eléctrico de 12 voltios deben permanecer activos para poder abrir puertas, mover asientos, abrir ventanas, etc. Un indicador debe estar disponible para mostrar que la desactivación se ha realizado con éxito. "

Hablando de riesgos directos en un vehículo, pueden mencionarse varios sistemas del vehículo:

• Piezas giratorias

El funcionamiento de motores de combustión, motores eléctricos u otras piezas móviles en un vehículo, puede ser muy peligroso durante una respuesta de emergencia. Esto incluye el peligro de volver a poner en marcha involuntariamente el sistema de propulsión del vehículo y el peligro de que el vehículo ruede o se aleje.

• Sistema de combustible (que contiene líquido o gas inflamable)

El sistema de combustible es el sistema que alimenta con combustible inflamable un motor de combustión o una pila de combustible. Si este sistema está activo después de una colisión, aumenta el riesgo de incendio, ya que el combustible puede escapar a través de conductos de combustible rotos e inflamarse.

• Sistema eléctrico de 12 voltios

Los sistemas eléctricos de 12 voltios alimentan muchas de las funciones del vehículo. Los cables dañados durante la colisión o durante el rescate pueden provocar arcos y chispas que pueden inflamar los líquidos inflamables presentes.

• Sistema de retención suplementario (SRS-System)

El sistema de retención suplementario incluye sensores SRS, una unidad de control SRS y diferentes sistemas de retención, como airbags y pretensores de cinturones de seguridad. Es posible que los sistemas de retención se desplieguen accidentalmente durante las operaciones de extricación, al manipular alrededor de los sensores activos o de una unidad de control activa. Ser golpeado por un airbag desplegado puede ser muy peligroso.

• Sistema eléctrico de 48 V

Los sistemas eléctricos de 48 voltios tienen peligros potenciales similares a los de los sistemas eléctricos de 12 voltios. Sin embargo, tienen un potencial de formación de arcos y chispas mayor que los sistemas eléctricos de 12 voltios.

• Sistema de alta tensión (AT)

Los sistemas de alta tensión funcionan con tensiones superiores a 60 V CC. Por lo tanto, trabajar en un sistema de alta tensión activo y posiblemente dañado puede suponer un peligro de descarga eléctrica para el personal de emergencia.

• Pérdida de sistemas de detección de peligros (por ejemplo, el sistema de gestión de baterías)

El sistema de gestión de baterías (BMS) es un sistema que supervisa el estado de la batería de AT y sus módulos y celdas. El BMS puede ser capaz de detectar fallos graves en el interior de la batería mucho antes de que los signos sean visibles en el exterior (como humo, olor, etc.). A diferencia de todos los sistemas mencionados anteriormente, la desconexión del BMS conllevará la pérdida de estas funciones.

Los fabricantes de automóviles también llevan muchos años centrándose en reducir los riesgos del vehículo tras un accidente.

Muchos vehículos desactivan automáticamente los peligros directos, como el sistema de combustible, desconectando la bomba de combustible o cerrando las válvulas de gas al detectar un accidente (despliegue del airbag). Además, el sistema HV de los vehículos eléctricos o híbridos también suele desactivarse automáticamente cuando se detecta un accidente.

En cuanto al sistema de retención suplementario, la mayoría de los fabricantes de vehículos no desactivan automáticamente los sensores y unidades de control del SRS tras la colisión. En su lugar, la mayoría de ellos aconsejan a los servicios de emergencia que desconecten el encendido y/o desconecten el sistema eléctrico de 12 voltios. Aunque puede haber argumentos para mantener el sistema SRS operativo después de una colisión primaria durante algún tiempo, para desplegar airbags adicionales en una colisión secundaria, puede ser útil para los socorristas cuando los sensores SRS y la unidad de control se desactiven antes de llegar al lugar de la colisión (por ejemplo, 2 minutos después de la colisión).

Para el sistema eléctrico de 12 voltios, la desactivación es más complicada, ya que (si no se ha dañado durante la colisión) también alimenta muchas funciones importantes del vehículo para el acceso (apertura de puertas y portón trasero), la extracción (mover asientos o abrir ventanas) y la seguridad (eCall, indicador de desactivación, sistema de gestión de la batería). Un sistema activo de 12 voltios siempre tiene un cierto riesgo de formación de arcos y chispas, que pueden encender combustibles inflamables o desplegar los sistemas de retención.

Por lo tanto, la cuestión de si algunos sistemas deben permanecer operativos es un análisis de riesgos frente a beneficios. El personal de emergencias está dispuesto a asumir ciertos riesgos en situaciones que salvan vidas cuando ello puede ahorrar un tiempo valioso. Por ello, lo mejor sería desconectar automáticamente algunos de los sistemas de 12 voltios (por ejemplo, con un terminal de batería de seguridad, un disyuntor o una red de alimentación segura), mientras se mantienen las funciones importantes del vehículo para el acceso, la extracción y la seguridad.

El sistema eléctrico de 48 voltios debe ser manejado de manera similar, si las funciones importantes son alimentadas por el sistema de 48 voltios. De no ser así, el sistema de 48 V debería desactivarse automáticamente sin necesidad de desconectar manualmente las baterías de 48 V.

Además, sería bueno que el vehículo no pudiera volver a arrancar accidentalmente. Se conocen casos en los que los motores de combustión se han vuelto a poner en marcha mientras se trasladaba el vehículo para su rescate.

Un peligro potencial de los vehículos eléctricos e híbridos es el mal funcionamiento de las celdas de la batería, que pueden entrar en embalamiento térmico. Si la batería no reacciona de forma evidente, es difícil para los equipos de emergencia predecir si una colisión ha sido lo suficientemente grave como para dañar las celdas de la batería hasta el punto de que es probable que se produzca una fuga térmica. Por ello, podría ser una buena idea mantener la función del sistema BMS después de la colisión e incluir medios para mostrar información crítica del BMS a los ocupantes del vehículo o a los equipos de emergencia. Desconectar el sistema de 12 voltios del vehículo (como se muestra en muchas hojas de rescate hoy en día) también apagará el BMS.

En resumen, los fabricantes de automóviles ya desactivan algunos "sistemas de peligro directo" en las colisiones detectadas por el sistema de retención. Una serie de mejoras en el proceso de desactivación automática darían lugar a un entorno aún más seguro para los ocupantes y los equipos de respuesta. A continuación se muestra un resumen de un proceso de desactivación automática "perfecto" (desde la perspectiva de la respuesta de emergencia):

1. Iniciar el modo de colisión:

   1. Señal de parada del motor
   2. No es posible volver a arrancar
   3. Encender las luces de emergencia
   4. Activar el freno de estacionamiento eléctrico

    

2. Apagar el sistema de combustible (bomba de combustible, válvulas de gas)
3. Apagar el sistema de AT (contactores de AT en la batería de AT o en la pila de combustible)
4. Desconectar el sistema eléctrico de 48 voltios
5. Apague las partes innecesarias del sistema eléctrico de 12 V, mantenga operativas las funciones críticas (por ejemplo, cerraduras eléctricas, ajuste del asiento, ajuste de la columna de dirección, ventanas eléctricas laterales y del techo, iluminación exterior e interior , incluidas las luces de advertencia de peligro, sistema de gestión de la batería).
6. Comprobar el estado de la desactivación de AT y mostrar el indicador de desactivación en el cuadro de instrumentos.
7. Iniciar funciones de colisión adicionales
   1. eCall
   2. Observación de la batería de AT por el BMS, mostrar información crítica en el cuadro de instrumentos (detección de embalamiento térmico)
   3. Informar al propietario del vehículo

8. Apagado de los sensores SRS y de la unidad de control SRS (posible con retardo)

    

La desactivación automática de todos los "sistemas de peligro directo" es la solución preferida desde el punto de vista del personal de emergencias, pero es inútil si no está claro si se ha iniciado la desactivación y si los sistemas están realmente desactivados.

Por lo tanto, es necesario un indicador junto con la información de cuáles de los "sistemas de peligro directo" se han incluido en el proceso de desactivación automática. Esta información puede facilitarse fácilmente en la hoja de rescate.

Muchos fabricantes de vehículos afirman que el airbag es "el indicador" de que algunos de los "sistemas de peligro directo" se han desactivado correctamente. Sin embargo, un airbag desplegado sólo muestra que la detección de colisiones ha funcionado y que los airbags han podido desplegarse. No es ninguna prueba de que (en el caso de un vehículo eléctrico o híbrido) los contactores HV estén realmente abiertos.

Honestamente, el vehículo debería ser lo suficientemente inteligente como para medir realmente el voltaje del sistema HV después de la colisión para ver si ha caído significativamente y, a continuación, mostrar un indicador real (por ejemplo, en la consola central), diciendo que los sistemas han sido probados para ser desactivados. Además, la desactivación automática también puede funcionar en colisiones no lo suficientemente graves como para desplegar airbags o no propensas a desplegar un airbag. Este puede ser el caso en accidentes con vuelco en vehículos no equipados con sensores de vuelco o en colisiones por alcance, en las que normalmente sólo se activan los pretensores de los cinturones de seguridad. Otro ejemplo son las colisiones con peatones, que pueden quedar atrapados bajo el vehículo. En estos casos, los intervinientes tendrían que desactivar manualmente el vehículo, ya que el airbag no aparece como indicador, aunque la desactivación automática ya se haya completado.

Es cierto que un indicador de este tipo puede no funcionar tras colisiones muy graves y destructivas, pero estará operativo en un porcentaje muy elevado de accidentes. A veces, los socorristas tienen que arriesgarse, ya que están acostumbrados a que nunca hay un 100% de éxito.

¡No! Al menos, todavía no. Por desgracia, no todos los escenarios de respuesta a emergencias están cubiertos por los mecanismos de detección automática de un vehículo de carretera moderno hoy en día:

• Si un vehículo se incendia (ya sea durante la conducción o mientras está aparcado) no existe una secuencia automática para desactivar los peligros directos. Si el conductor abandona el vehículo inmediatamente, todos los sistemas pueden seguir funcionando. Los vehículos no están equipados con un sistema de detección específico para incendios.

• Si se produce una fuga en el sistema de GNC o H2 del coche, lo más probable es que el vehículo no lo detecte automáticamente. La mayoría de los vehículos no están equipados con sensores de detección de gases.

• Si un vehículo se ve implicado en una colisión mientras está aparcado en una estación de carga,es probable que la operación de carga no se detenga inmediatamente en la mayoría de los vehículos, ya que el sistema de detección de colisiones está desactivado cuando el vehículo se está cargando.

Ya se han mencionado otras situaciones (colisiones por vuelco, colisiones traseras sin despliegue de airbag o colisiones con peatones). Además, no todos los vehículos están equipados con equipos de detección de colisiones (por ejemplo, los camiones pesados o los autobuses urbanos), así que ¿cuándo se desactivarán automáticamente?

Desde el punto de vista de la respuesta a emergencias, lo mejor sería que los vehículos del futuro pudieran detectar todo tipo de incidentes e iniciar su desactivación automática. Esto parece relativamente fácil en el caso de la detección de vuelcos o colisiones traseras, ya que la tecnología está disponible en el mercado y sólo es necesario acoplarla al indicador, para mostrar que la desactivación ha tenido éxito.

Los sistemas de detección de colisiones, mientras el vehículo está parado y cargándose, también están ya disponibles en algunos vehículos, e incluso se han visto sensores de gas para detectar fugas en algunos modelos, por ejemplo, de vehículos eléctricos de pila de combustible. Esto demuestra que la tecnología está ahí, pero hay que implantarla.

Dado que pueden pasar algunos años hasta que se llegue a este punto y que el personal de emergencias sabe muy bien que los sistemas técnicos pueden fallar, es necesario un método de desactivación fácil y rápido en todos los vehículos, además de la desactivación automática de los peligros directos.

Como ya se ha mencionado, los procedimientos de desactivación de los "peligros directos" y la interpretación de un peligro directo varían de un fabricante a otro. Los procedimientos que incluyen la desactivación de todos los sistemas relevantes del vehículo suelen consistir en los siguientes pasos en distinto orden:

1. Desconectar el encendido del vehículo girando la llave de contacto a la posición de apagado o pulsando el botón de arranque/parada.

Mientras que desconectar el encendido en un vehículo con llave de contacto es fácil, no lo es tanto en un vehículo con botón de arranque/parada. Una de las razones es que, al pulsar el botón, el encendido puede volver a conectarse involuntariamente si ha sido desconectado (por ejemplo, por el conductor). Además, algunos coches modernos no tienen ni llave de verdad ni botón de arranque/parada.

1. Extracción de una llave inteligente del vehículo (si está presente)

Muchas hojas de rescate aconsejan a los socorristas que retiren la llave inteligente del vehículo al menos unos metros fuera del interior. Sin embargo, sigue sin estar claro por qué los fabricantes de vehículos aconsejan a los equipos de emergencia que retiren la llave del vehículo si el sistema eléctrico de 12 voltios se desactivará en el siguiente paso. Esto desconectará cualquier sistema que busque esta llave inteligente. Puede ser muy difícil y llevar mucho tiempo localizar una llave inteligente dentro del vehículo accidentado.

1. Desconexión del sistema de 12 voltios del vehículo

Desconectar el sistema eléctrico de 12 voltios cortando o retirando los terminales de los polos de la batería ha sido una medida estándar en coches gravemente dañados durante décadas. Sin embargo, localizar la batería o baterías y establecer el acceso a los cables de la batería suele ser bastante difícil debido a la ubicación en el vehículo y a la necesidad de retirar varias cubiertas (incluso con ayuda de una sábana de rescate). Desconectar la batería principal probablemente apagará todas las características del vehículo, incluidas las funciones importantes del vehículo para el acceso, la extricación y la seguridad.

1. Desconexión del sistema de 48 voltios del vehículo (si existe)

Aunque algunos fabricantes no aconsejan a los socorristas que desconecten la batería de 48 voltios, otras hojas de rescate incluyen la desconexión de la batería de 48 voltios del vehículo retirando las conexiones de los cables o desconectando los terminales de los polos de la batería. Con respecto al acceso a la batería de 48 voltios, existen los mismos problemas que con la batería de 12 voltios.

1. Desactivación del sistema de alta tensión del vehículo (si está presente)

Aunque algunos sistemas de alta tensión se pueden desactivar apagando el contacto y desconectando el sistema eléctrico de 12 voltios, algunos fabricantes aconsejan a los intervinientes que tomen medidas adicionales para desactivar el sistema de alta tensión. Estas medidas pueden incluir el corte de un bucle de cable, el accionamiento de un interruptor de desconexión de servicio (12 voltios), la extracción de un fusible de 12 voltios de una caja de fusibles o la extracción de una desconexión de servicio de AT (que puede incluir el uso de equipo de protección adicional). Acceder al dispositivo de desconexión puede suponer una carga de trabajo adicional.

Si se observa una hoja de rescate, queda parcialmente poco claro qué procedimiento influirá en qué sistema. Por ello, no está claro qué estatus tendrá la desactivación de los sistemas si uno o más pasos de los procedimientos mostrados no pueden llevarse a cabo, debido a problemas de accesibilidad (vehículo en el techo, componente en el compartimento delantero) o daños por colisión. En algunos casos, los fabricantes de automóviles también declaran que al menos el sistema HV se desactivará en cuanto se despliegue un airbag.

La lista anterior muestra que los procedimientos actuales para desactivar los peligros directos no son fáciles de llevar a cabo y pueden llevar mucho tiempo. Sería bastante fácil comparar el esfuerzo necesario en diferentes coches tomando el tiempo necesario para completar el procedimiento de desactivación en un coche sin daños y con acceso completo a todos los lados del vehículo (que muy probablemente no será el mismo en la escena de un accidente y, por lo tanto, será el mejor de los casos).

El mejor procedimiento de desactivación para el personal de emergencias es el que desactiva todos los sistemas relevantes, manteniendo operativas las funciones importantes del vehículo para el acceso, la extracción y la seguridad.

Debe ser posible llevar a cabo este procedimiento en poco tiempo y en diferentes escenarios de accidentes. El mejor método desactivará la mayoría de los sistemas de peligro directo con sólo unos pasos sencillos y sin necesidad de equipos de protección adicionales ni herramientas especiales.

Este método de desactivación fácil y rápido se mostrará en las hojas de rescate, las marcas en el vehículo, tal y como propone el protocolo de rescate, extricación y seguridad de EuroNCAP, también ayudarán a encontrar la ubicación de los dispositivos de desactivación.

Ejemplos:

1. El vehículo dispone de desactivación automática al reconocer un accidente y mostrará un indicador de desactivación en la consola central. Los bucles de corte o los interruptores de desconexión de servicio (12 V) están situados en el compartimento delantero y trasero del vehículo y son de fácil acceso sin herramientas ni equipo de protección personal especial. El corte de uno de los bucles o la activación de uno de los interruptores de desconexión de servicio iniciará el proceso de desactivación automática y activará el indicador de desactivación. En la actualidad, los dispositivos dedicados, como los bucles de corte y los interruptores de desconexión de servicio, sólo desactivan el sistema de AT; sin embargo, sería bueno considerar el uso de estos dispositivos dedicados también para otros sistemas al mismo tiempo.

2. El vehículo dispone de desactivación automática al reconocer un accidente y mostrará un indicador de desactivación en la consola central. Pulsar el botón eCall del vehículo durante más de 15 segundos también iniciará el proceso de desactivación automática en caso de accidente.