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DGUV Information 203-077 - Thermische Gefährdung durch Störlichtbögen Hilfe bei der Auswahl der persönlichen Schutzausrüstung (DGUV Information 203-077)
Titel: Thermische Gefährdung durch Störlichtbögen Hilfe bei der Auswahl der persönlichen Schutzausrüstung (DGUV Information 203-077)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 203-077
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Thermische Gefährdung durch Störlichtbögen
Hilfe bei der Auswahl der persönlichen Schutzausrüstung
(DGUV Information 203-077)

Information

(bisher BGI/GUV-I 5188)

string DGUV
Deutsche Gesetzliche
Unfallversicherung
Spitzenverband
string

Stand der Vorschrift: Ausgabe September 2020

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Inhaltsverzeichnis Abschnitt
  
Vorbemerkungen  
Anwendungsbereich 1
Begriffsbestimmungen 2
Durchführung der Gefährdungsbeurteilung 3
Bewertungsphasen 3.1
Einzelfallbewertung 3.2
Verfahren zur Auswahl von PSAgS 4
Übersicht über das Abschätzungsverfahren 4.1
Abschätzungsverfahren für AC-Anlagen 4.2
Parameter der Arbeitsumgebung 4.2.1
Ermittlung der Lichtbogenenergie der Anlage im Fehlerfall 4.2.2
Ermittlung des Schutzpegels der PSAgS für die Arbeitssituation 4.2.3
Auswahl der PSAgS 4.2.4
Abschätzungsverfahren für DC-Anlagen 4.3
Allgemeines Berechnungsverfahren 4.3.1
Grobabschätzung anhand von Richtwerten (Worst-Case-Betrachtung) 4.3.2
Hinweise zur praktischen Umsetzung 5
  
Vorschriften, Regeln, Literatur Anhang 1
EU-Richtlinien und Verordnungen A.1.1
Vorschriften, Regeln und Informationen für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit A.1.2
Normen/VDE-Bestimmungen A.1.3
Literatur A.1.4
Normung der PSAgS gegen die thermischen Auswirkungen von Störlichtbögen Anhang 2
Normung für Schutzkleidung A.2.1
Normung mit Ursprung in Europa für die Prüfung von Schutzkleidung A.2.2
Normung mit Ursprung in Amerika für die Prüfung von Schutzkleidung A.2.3
Normung für andere PSAgS-Arten A.2.4
Normung mit Ursprung in Europa A.2.4.1
Normung mit Ursprung außerhalb der EU A.2.4.2
Anforderungen für bestimmungsgemäße Auswahl A.2.5
Kenngrößen und Risikoanalyse der thermischen Lichtbogengefährdung von Personen Anhang 3
Allgemeine Vorbemerkung A.3.1
Energetische Kenngrößen der thermischen Lichtbogengefährdung von Personen A.3.2
Verfahren der Ermittlung von W LB und W LBS A.3.3
Arbeitsschritte A.3.4
Erfassung der allgemeinen Betriebsbedingungen A.3.4.1
Berechnung der Kurzschlussströme an den betrachteten Arbeitsplätzen A.3.4.2
Bestimmung der Kurzschlussdauer (Lichtbogendauer) A.3.4.3
Bestimmung des Erwartungswertes der elektrischen Lichtbogenenergie A.3.4.4
Bestimmung des Arbeitsabstandes A.3.4.5
Lichtbogenschutzpegel der PSAgS A.3.4.6
Berücksichtigung abweichender Expositionsverhältnisse A.3.4.7
Anwendung der Analyseergebnisse zur Gefährdungsbeurteilung A.3.4.8
Alternative Prüfverfahren A.3.5
Anwendung der Risikomatrix Anhang 4
Allgemeines A.4.1
Bewertung der erwarteten Verletzungsschwere A.4.2
Bewertung der Eintrittswahrscheinlichkeit A.4.3
Beispiele Anhang 5
Beispiel 5.1: Niederspannungsverteilung in einer Transformatorstation (Arbeitsort 1) A.5.1
Beispiel 5.2: Niederspannungskabel (Arbeitsort 2) A.5.2
Beispiel 5.3: Hausanschlusskasten (Arbeitsort 3) A.5.3
Beispiel 5.4: Elektroinstallation bei vorgeschaltetem Hausanschlusskasten (Arbeitsort 4) A.5.4
Beispiel 5.5: Entfernen von NH-Sicherungseinsätzen A.5.5
Beispiel 5.6: Industrieverteiler A.5.6
Beispiel 5.7: Schalten an nicht störlichtbogengeprüften Anlagen älterer Bauart A.5.7
Beispiel 5.8: Arbeiten an DC-Anlagen (USV) A.5.8
Arbeiten im Batteriebereich und direkt an den Batteriezellen (Arbeitsort 1) A.5.8.1
Arbeiten im Bereich des Wechselrichters (DC-Zwischenkreis, Arbeitsort 2) A.5.8.2
Beispiel 5.9: Arbeiten an DC-Anlagen (Bahnnetz) A.5.9
Beispielhafte Arbeitsorte zur Festlegung des Transmissionsfaktors k T Anhang 6
Koordination von PSAgS und Vorsicherung Anhang 7
Praktische Anwendungsregeln zur koordinierten Wahl von PSAgS und Vorsicherung A.7.1
Auswahlmatrix A.7.2
Leitungsschutzsicherungen A.7.3
Transformatorschutzsicherungen A.7.4
Arbeitsschutzsicherungen A.7.5
Mindestüberstromfaktor A.7.6
Zulässige Ausschaltzeit der Sicherung A.7.7
Formular zur Auswahlhilfe Anhang 8

Vorbemerkungen

Diese DGUV Information soll den Unternehmer darin unterstützen, die geeignete persönliche Schutzausrüstung (Schutzkleidung, Kopf- und Gesichtsschutz, Handschutz) gegen die thermischen Auswirkungen eines Störlichtbogens (PSAgS) auszuwählen.

Personen, die an oder in der Nähe von unter Spannung stehenden Teilen elektrischer Anlagen arbeiten, sind grundsätzlich den Gefährdungen durch Störlichtbögen ausgesetzt. Störlichtbögen sind seltene, aber nicht vollständig ausschließbare Ereignisse im Arbeitsumfeld dieser Personen und fordern deswegen einen zuverlässigen Schutz. Sie entstehen nicht nur bei einem Kurzschluss, sondern sie können auch im Zusammenhang mit der Trennung stromführender Teile (z. B. Einsetzen/Entfernen von Sicherungen unter Last) entstehen.

Bei der Bewertung und Festlegung von Maßnahmen gegen thermische Gefährdungen durch Störlichtbögen ist das TOP-Prinzip anzuwenden. D. h. der Einsatz von personenbezogenen Mitteln (PSAgS) ist nachgeordnet zu technischen und organisatorischen Maßnahmen zu sehen. PSAgS soll das verbleibende Restrisiko nach Anwendung der ergriffenen technischen und organisatorischen Maßnahmen gegen das Auftreten von Störlichtbögen minimieren.

Ein Lichtbogen kann, je nach elektrischer Netz- und Anlagenkonfiguration, extreme Gefährdungen mit sich bringen:

  • Hohe thermische Energie.

  • Druckwelle und mitgeführte Fragmente, die durch die explosionsartige Ausbreitung des Störlichtbogens freigesetzt werden.

  • Hohe Intensitäten elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im Bereich ultravioletter (UV) und infraroter (IR) Strahlung, aber auch im Bereich des sichtbaren Lichts, die auch zu irreversiblen Schäden an Haut und Auge führen können.

  • Hohe akustische Belastung (Knall).

  • Giftige Gase und Partikel, die durch das Schmelzen und Verdampfen von Materialien im Umfeld des Störlichtbogens (einschließlich der Elektroden) hervorgerufen werden.

Jede dieser Auswirkungen kann für sich allein bereits Gesundheit und Leben sich im Umfeld befindender Personen gefährden.

Die gravierendsten Personenrisiken bestehen im Zusammenhang mit den thermischen Lichtbogenwirkungen.

In dieser DGUV Information wird ein PSAgS-Auswahlverfahren angewendet, das auf dem genormten Box-Test-Verfahren nach DIN EN 61482-1-2 (VDE 0682-306-1-2) [11] basiert.

Anmerkung
Verfahren, die sich auf die Auswahl von PSAgS beziehen, die nach DIN EN 61482-1-1 (VDE 0682-306-1-1) [10] geprüft ist, sind unter anderem bereits in NFPA 70E [14] und IEEE 1584-2018 [15] beschrieben und deshalb nicht Gegenstand dieser DGUV Information.

 

Anmerkung
Eine Übersicht über die Auswahl von PSAgS wird darüber hinaus in der IVSS Leitlinie für die Auswahl von persönlicher Schutzausrüstung gegen thermische Auswirkungen eines Störlichtbogens (2. Ausgabe 2011) [26] gegeben.

Zur Bewertung der Gefährdung durch elektrische Störlichtbögen und der daraus folgenden Auswahl der erforderlichen PSAgS wird empfohlen, eine Risikobewertung durchzuführen. Hierbei wird neben der möglichen Schadensschwere auch die Eintrittswahrscheinlichkeit einer Verletzung durch ein Störlichtbogenereignis berücksichtigt. Kapitel 3 dieser DGUV Information beschreibt eine Vorgehensweise, die im Hinblick auf die thermischen Auswirkungen eines Störlichtbogens angewandt werden kann.

Umfangreiche Beispiele im Anhang 5 sowie Abbildungen von beispielhaften Arbeitsorten in Anhang 6 sollen die Personen, die diese DGUV Information anwenden, bei der Umsetzung der Risikobewertung und des Berechnungsverfahrens unterstützen. Die praktischen Anwendungsregeln zur koordinierten Wahl von PSAgS und Vorsicherung (Anhang 7) zeigen einen Weg auf, anhand der eingesetzten oder gewählten Sicherungen eine geeignete PSAgS zu finden.

Impressum

Herausgegeben von:
Deutsche Gesetzliche
Unfallversicherung e. V. (DGUV)

Glinkastraße 40
10117 Berlin
Telefon: 030 13001-0 (Zentrale)
Fax: 030 13001-9876
E-Mail: info@dguv.de
Internet: www.dguv.de

Sachgebiet Elektrotechnik und Feinmechanik des Fachbereichs Energie, Textil,
Elektro, Medienerzeugnisse (ETEM) der DGUV

DGUV Information 203-077
zu beziehen bei Ihrem zuständigen Unfallversicherungsträger oder unter
www.dguv.de/publikationen Webcode: p203077

Bildnachweis:
Titel, Abb. 5-6, 5-8, 5-10, 5-10, 6-1, 6-3, 6-5: © Viktor Strasse;
Abb. 2-1: © Dr. Holger Schau, TU Ilmenau;
Abb. 2-5: © Paulson Intl Ltd;
Abb. 3-1, 5-17, 5-18, 5-19, 5-20, 5-22: © Infraserv GmbH & Co. Höchst KG;
Abb. 5-2, 6-6, 2-2, 2-4: ©BG ETEM;
Abb. 5-13, 5-14: © Michael Schäfer;
Abb. 6-2, 6-4: © Thomas Lanzki