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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
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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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