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PSA zum Schutz vor Störlichtbögen (Teil 1)

Anwendung, Ausführung und Auswahl
PSA zum Schutz vor Störlichtbögen (Teil 1)

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Freischaltung einer Kabelstrecke an einem Kabelverteiler mit PSAgS Foto: M. Kauschke, BSD
Per­sön­liche Schutzaus­rüs­tung gegen die ther­mis­chen Auswirkun­gen eines Stör­licht­bo­gens (PSAgS) ist ein wichtiges Ele­ment des Schutzkonzeptes für elek­trotech­nis­ches Per­son­al. Diese Artikelserie soll für ein besseres Ver­ständ­nis im Umgang mit PSAgS in der Prax­is sor­gen. Teil 1 fasst Grund­la­gen des Stör­licht­bo­gen­schutzes und zuge­höriger Schutzaus­rüs­tun­gen zusam­men. Teil 2 lesen Sie hier.

Bei der Gefährdungs­beurteilung für das Arbeit­en an und in der Nähe elek­trisch­er Anla­gen müssen neben der Gefährdung durch elek­trische Kör­per­durch­strö­mung („elek­trisch­er Schlag“) und den Gefährdun­gen durch hohe elek­trische und mag­netis­che Felder die Gefährdun­gen durch Stör­licht­bö­gen berück­sichtigt wer­den. Der Anteil der Stör­licht­bo­ge­nun­fälle an den jährlich min­destens 650 im Ver­sicherungs­bere­ich der BG ETEM gemelde­ten Stro­mun­fällen liegt unter 20 Prozent.1 

Ein Stör­licht­bo­gen ist ein unbe­ab­sichtigtes beziehungsweise unge­wolltes Licht­bo­genereig­nis, das im Unter­schied zu tech­nis­chen Licht­bö­gen (zum Beispiel Schaltlicht­bo­gen) unkon­trol­lierte Auswirkun­gen hat. Von einem Stör­licht­bo­gen gehen ver­schiedene Effek­te aus, die zu ein­er Gefährdung von Per­so­n­en in unmit­tel­bar­er Nähe des Stör­licht­bo­gens führen. Das sind:

  • Kraftwirkun­gen auf die Umgebung,
  • Schall­wirkun­gen,
  • Pyrol­y­se­pro­duk­te,
  • extreme Licht­in­ten­sität,
  • ther­mis­che Wirkun­gen der Plas­masäule, heißer Gase und geschmolzen­er Metallpartikel.

Hin­sichtlich der per­sön­lichen Schutz­maß­nah­men hat man sich auf die ther­mis­chen Wirkun­gen des Stör­licht­bo­gens konzen­tri­ert, weil von diesen mit höher­er Wahrschein­lichkeit irre­versible bis tödliche Ver­let­zun­gen aus­ge­hen. Daher stammt auch die Def­i­n­i­tion von PSAgS:

  • per­sön­liche Schutzaus­rüs­tung gegen die ther­mis­chen Auswirkun­gen eines Störlichtbogens.

Die Schwere der Auswirkun­gen eines Stör­licht­bo­gens ist prinzip­iell abhängig von der im Stör­licht­bo­gen umge­set­zten Licht­bo­genen­ergie sowie von der flächen­be­zo­ge­nen Ein­wirken­ergie des Stör­licht­bo­gens, die im Falle eines Stör­licht­bo­ge­nun­falls auf die zu schützende Per­son wirkt. Je größer diese Energien sind, desto größer ist die Gefahr schw­er­er Verbrennungen.

Daraus resul­tieren die TOP-Maß­nah­men zur Reduzierung der Stör­licht­bo­genge­fahr. Bei diesen Maß­nah­men muss unter­schieden wer­den zwischen:

  1. Maß­nah­men zur Ver­mei­dung der Entste­hung von Stör­licht­bö­gen (zum Beispiel Ein­satz mod­ern­er Anla­gen mit max­i­malem Berührungss­chutz, regelmäßige Prü­fung, Wartung und Reini­gung elek­trisch­er Anla­gen, Ein­satz von qual­i­fiziertem und regelmäßig unter­wiesen­em Personal)
  2. Maß­nah­men zur Ver­ringerung der Licht­bo­genen­ergie (Ver­ringerung von Kurz­schlussstrom und Kurzschlussdauer)
  3. Maß­nah­men zur Ver­ringerung der Ein­wirken­ergie (Ein­satz von Sys­te­men zur Licht­bo­gen­erken­nung und ‑abschal­tung, Ein­satz von geschot­teten und licht­bo­gen­sicheren Anla­gen, Ein­hal­tung von Schutz­ab­stän­den, Tra­gen von PSAgS)

Da ins­beson­dere die tech­nis­chen Maß­nah­men in vie­len Fällen kurz- und mit­tel­fristig nicht wirtschaftlich umge­set­zt wer­den kön­nen, ist der Ein­satz von PSAgS für den Großteil des elek­trotech­nis­chen Per­son­als von leis­tungsstarken Energiev­er­sorgungsan­la­gen relevant.

Einsatz von PSAgS

Prinzip­iell müssen bei der Beurteilung der Stör­licht­bo­genge­fährdung alle Arbeit­en berück­sichtigt wer­den, die an oder in der Nähe ein­er offe­nen Anlage, deren span­nungs­freier Zus­tand noch nicht her- oder sichergestellt wurde, mit direk­tem Kon­takt zur Anlage durchge­führt wer­den. Das kön­nen unter anderem

  • Schalthand­lun­gen,
  • Abdeckar­beit­en,
  • Arbeit­en unter Span­nung (AuS),
  • Messen und Prüfen beziehungsweise der Ein­bau von Mess- und Prüfein­rich­tun­gen oder der
  • Ein­bau von Erdungs- und Kurzschließgarnituren

sein.

Für den Ein­satz von PSAgS sind alle Anla­gen rel­e­vant, in denen ein sta­bil­er Fehler­licht­bo­gen entste­hen kann. Diese Bedin­gun­gen wer­den von dem Großteil der Niederspannungs-(NS)-Anlagen und von allen Mittelspannungs-(MS)-Anlagen in der öffentlichen und indus­triellen Energiev­er­sorgung erfüllt. Aber auch das Arbeit­en an leis­tungsstarken Bat­teriean­la­gen (zum Beispiel in der Elek­tro­mo­bil­ität) wird für PSAgS immer relevanter.

Auf­grund der oben aufge­führten Tätigkeit­en und Anla­gen wird deut­lich, dass jede Per­son, die diese Tätigkeit­en durch­führt, PSAgS benötigt. Der Per­so­n­enkreis ist dem­nach nicht nur auf das Per­son­al beschränkt, welch­es anweisungs- und aus­bil­dungspflichtige Arbeit­en unter Span­nung (AuS) durchführt!

Ausführung und Prüfung von PSAgS

PSAgS beste­ht grund­sät­zlich min­destens aus einem Gesichtss­chutz, Hand­schutz und der Bek­lei­dung. Um die Akzep­tanz von PSAgS durch den Nutzer zu erhöhen, soll­ten Her­steller neben den nor­ma­tiv­en und wirtschaftlichen Anforderun­gen ins­beson­dere die ergonomis­chen Anforderun­gen an die PSAgS umsetzen.

Die grund­sät­zlichen Anforderun­gen an die PSAgS und die Prü­fun­gen zum Nach­weis der Umset­zung der Anforderun­gen sind in den zuge­höri­gen Pro­duk­t­nor­men beschrieben. Der Infokas­ten (siehe unten) fasst die Anforderun­gen zusam­men, die an die PSAgS gestellt werden.

Die wichtig­ste Eigen­schaft ein­er PSAgS ist der Schutz des Nutzers vor den ther­mis­chen Gefahren des Stör­licht­bo­gens. Die Umset­zung dieser Anforderun­gen muss entsprechend der Pro­duk­t­norm oder dem Prüf­grund­satz in einem stan­dar­d­isierten Ver­such­sauf­bau nachgewiesen wer­den. Dabei sind grund­sät­zlich zwei Dinge nachzuweisen:

  1. Licht­bo­genbeständigkeit des Pro­duk­ts (kein Nach­bren­nen; keine Lochbil­dung; Funk­tion­al­ität der Schließmech­a­nis­men, zum Beispiel Reißverschluss)
  2. Begren­zung des Wärme­durch­gangs zur Ver­mei­dung von Ver­bren­nun­gen zweit­en Grades

Weltweit existieren zwei unter­schiedliche genormte Tests zur Bes­tim­mung des Schutzniveaus von PSAgS. Während in Europa und Deutsch­land der soge­nan­nte Box-Test zur Anwen­dung kommt, wird darüber hin­aus der Open-Arc-Test genutzt. Auf­grund der sich stark unter­schei­den­den Prüf­pa­ra­me­ter kön­nen die Ergeb­nisse bei­der Prüfver­fahren nicht ineinan­der umgerech­net wer­den.2 Für den Nutzer ist es wichtig zu erken­nen, dass das Ver­fahren zur Auswahl des Stör­licht­bo­gen­schutzniveaus der PSAgS direkt mit dem Prüfver­fahren verknüpft ist. Für das in Deutsch­land genutzte Auswahlver­fahren der DGUV Infor­ma­tion 203–077 „Ther­mis­che Gefährdung durch Stör­licht­bö­gen“ ist der Box-Test das grundle­gende Prüfverfahren.

Die Auswahl der Stör­licht­bo­gen­schutzk­lasse der PSAgS mit der DGUV Infor­ma­tion 203–077 ist Inhalt des zweit­en Teils dieses Fachbeitrags.

1 Vgl. www.bgetem.de, Web­code 12853537 (abgerufen am 05.03.2019) und Jüh­ling, J.: Elek­troun­fälle in Deutsch­land. FfE-Fach­ta­gung, 2005.

2 D. Borneb­urg, H. Wal­ter, F. Wach­holz, J. Vogler, H. Eichinger, „Betra­ch­tun­gen zu Prüfver­fahren zur Über­prü­fung der Schutzwirkung von PSA gegenüber Licht­bo­genein­wirkun­gen“, ICOLIM 2008.


Foto: privat

Autor: Dr.-Ing. Thomas Jordan
Forschung und Entwick­lung, BSD Bil­dungs- und Ser­vicezen­trum GmbH
t.jordan@bsd-dresden.de


Anforderungen an PSAgS

  1. Schutzbek­lei­dung
  2. Aus­führun­gen: zum Beispiel Bund­hose, Latzhose, Bund­jacke, Lan­garm-Shirt, Hemd, Over­all, Überziehbek­lei­dung (Jacke und Hose), Schalt­man­tel, Wetterschutzparka
  3. Nor­ma­tive Anforderun­gen: EN 61482–2:2009 (sehr häu­fig als Multi­norm­bek­lei­dung in Verbindung mit anderen Schutzfunktionen)
  4. Ergonomis­che Anforderun­gen: Tragekom­fort (Webart und Faserzusam­menset­zung, Gewicht), Atmungsak­tiv­ität, Nutzbarkeit (zum Beispiel Anzahl Taschen)
  5. Wirtschaftliche Anforderun­gen: Lebens­dauer, Waschbarkeit, Preis
  6. Gesichtss­chutz
  7. Aus­führun­gen: Gesichtss­chutz für Helm­mon­tage, Helm mit inte­gri­ertem Gesichtss­chutz, Gesichtss­chutzhaube (mit oder ohne Helm), Schutzbrille in Verbindung mit Kopf­schutzhaube (Bal­a­cla­va)
  8. Nor­ma­tive Anforderun­gen: EN 166:2001 in Verbindung mit GS-ET-29:2010
  9. Ergonomis­che Anforderun­gen: Tragekom­fort (Gewicht, Farb­wieder­gabe der Visier­scheibe, Luftaus­tausch bei Gesichtss­chutzhauben), Adap­tier­barkeit an ver­schiedene Helmtypen
  10. Wirtschaftliche Anforderun­gen: Lebens­dauer, Preis
  11. Hand­schutz
  12. Aus­führun­gen: Schalthand­schuh (Led­er- oder Led­er­tex­til­hand­schuh), tex­til­er Unterziehhand­schuh für isolierende Hand­schuhe, isolierende Hand­schuhe mit Störlichtbogenschutz
  13. Nor­ma­tive Anforderun­gen: EN 407:2004 oder EN 60903:2004 jew­eils in Verbindung mit GS-ET 42:2019
  14. Ergonomis­che Anforderun­gen: Tragekom­fort (Fein­füh­ligkeit, Feuchtigkeitsregulierung)
  15. Wirtschaftliche Anforderun­gen: Lebens­dauer, Preis
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