DGUV Information 203-077 - Thermische Gefährdung durch Störlichtbögen Hilfe bei ...

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Abschnitt 2, 2 Begriffsbestimmungen
Abschnitt 2
Thermische Gefährdung durch Störlichtbögen Hilfe bei der Auswahl der persönlichen Schutzausrüstung (bisher: BGI/GUV-I 5188)
Titel: Thermische Gefährdung durch Störlichtbögen Hilfe bei der Auswahl der persönlichen Schutzausrüstung (bisher: BGI/GUV-I 5188)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 203-077
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Abschnitt 2 – 2 Begriffsbestimmungen

Persönliche Schutzausrüstung gegen die thermischen Auswirkungen eines Störlichtbogens (PSAgS)

Als Persönliche Schutzausrüstung gegen die thermischen Auswirkungen eines Störlichtbogens (PSAgS) gilt jedes Mittel, das dazu bestimmt ist, von einer Person getragen oder gehalten zu werden und das diese gegen die thermischen Gefahren eines Störlichtbogens schützen soll.

Arbeiten

Jede Form elektrotechnischer oder nichtelektrotechnischer Tätigkeit, bei der die Möglichkeit einer elektrischen Gefährdung besteht.

Arbeiten unter Spannung (AuS)

Jede Arbeit, bei der eine Person bewusst mit Körperteilen oder Werkzeugen, Ausrüstungen oder Vorrichtungen unter Spannung stehende Teile berührt oder in die Gefahrenzone gelangt.

Arbeiten in der Nähe unter Spannung stehender Teile Jede Arbeit, bei der eine Person bewusst mit Körperteilen oder Werkzeugen, Ausrüstungen oder Vorrichtungen in die Annäherungszone gelangt, ohne die Gefahrenzone zu erreichen.

Arbeitsabstand a

Abstand zwischen Störlichtbogen und dem Körper der Person (Oberkörper), der bei Arbeitshandlungen im betrachteten Arbeitsumfeld wirksam wird.

ANMERKUNG:

Der Arbeitsabstand wird in mm angegeben.

Äquivalente Lichtbogenenergie W LBä

Schutzpegel der PSAgS, der sich bei konkretem Arbeitsabstand a und Transmisstionsfaktor k T aus dem Prüfpegel W LBP ergibt.

ANMERKUNG:

Die äquivalente Lichtbogenenergie wird in kJ oder kWs angegeben.

Bezogene Lichtbogenleistung k P

Verhältnis der Lichtbogenleistung zur Kurzschlussleistung des elektrischen Netzes am Fehlerort.

Direkte Einwirkenergie E i0

Je Flächeneinheit einwirkende Wärmeenergie, die vom Störlichtbogen direkt ausgeht.

ANMERKUNG:

Die direkte Einwirkenergie wird in kJ/m 2 oder kWs/m 2 (cal/cm 2 ) angegeben 1 .

Durchgangsenergie E it

Einwirkenergie, die bei der Lichtbogeneinwirkung die PSAgS durchdringt; Anteil der freigesetzten Einwirkenergie.

ANMERKUNG:

Die Durchgangsenergie wird in kJ/m 2 oder kWs/m 2 (cal/cm 2 ) angegeben 1 .

Einwirkenergie E i

Wärmeenergie (Gesamtwärmemenge), die durch einen elektrischen Lichtbogen je Flächeneinheit wirksam wird.

ANMERKUNG:

Die Einwirkenergie wird in kJ/m 2 oder kWs/m 2 (cal/cm 2 ) angegeben 1 .

Elektrische Anlage

Gesamtheit der elektrischen Betriebsmittel zur Erzeugung, Übertragung, Umwandlung, Verteilung und Anwendung elektrischer Energie.

Elektrodenabstand d

Abstand zwischen den Lichtbogenelektroden.

ANMERKUNG:

Der Elektrodenabstand wird in mm angegeben.

Expositionsdauer

Zeitdauer der Energieeinwirkung des Störlichtbogens.

ANMERKUNG 1:

Die Expositionsdauer wird in s angegeben.

ANMERKUNG 2:

Die Expositionsdauer ist in der Regel deutlich länger als die Lichtbogendauer.

Kurzschlussdauer

Zeitdauer des Kurzschlusses.

ANMERKUNG:

Die Kurzschlussdauer wird in s angegeben.

Kurzschlussleistung S" k

Produkt des Kurzschlussstromes an einer Stelle des Netzes mal eine vereinbarte Spannung, im Allgemeinen die Betriebsspannung.

ANMERKUNG:

Die Kurzschlussleistung wird in kVA angegeben.

Lichtbogendauer

Zeitdauer des Lichtbogens.

ANMERKUNG:

Die Lichtbogendauer wird in s angegeben.

Lichtbogenenergie W LB

Elektrische Energie, die dem Lichtbogen zugeführt und im Lichtbogen umgesetzt wird; Summe (Integral) über das Produkt aus Momentanwert der Lichtbogenspannung, Momentanwert des Lichtbogenstroms und Zeitdifferential, gebildet über die Lichtbogendauer.

ANMERKUNG:

Die Lichtbogenenergie wird in kJ oder kWs angegeben.

Lichtbogenkurzschlussstrom I kLB

Strom, der während der Lichtbogendauer an der Fehlerstelle tatsächlich (durch den Lichtbogen) fließt; als mittlerer Effektivwert über die Kurzschlussdauer bestimmt.

ANMERKUNG:

Der Lichtbogenkurzschlussstrom wird in kA angegeben.

Lichtbogenstrom I arc

Strom, der während der Lichtbogendauer im elektrischen Prüfstromkreis tatsächlich (durch den Lichtbogen) fließt; als mittlerer Effektivwert über die Lichtbogendauer bestimmt [VDE 0682-306-1-2].

ANMERKUNG 1:

Der Lichtbogenstrom wird in kA angegeben.

ANMERKUNG 2:

Der Lichtbogenstrom, der während der Lichtbogendauer fließt, unterliegt auf Grund der nichtlinearen Lichtbogenimpedanz stochastischen zeitlichen Änderungen.

Material

Textilien oder andere Materialien, aus denen die PSAgS hergestellt ist, welche aus einer Lage oder mehreren Lagen bestehen können.

Prospektiver Kurzschlussstrom

Zu erwartender Strom, der fließt, wenn die Impedanz an der Fehlerstelle vernachlässigbar ist (Kurzschluss der Stromversorgung) [VDE 0682-306-1-2].

ANMERKUNG 1:

Der Prospektive Kurzschlussstrom wird in kA angegeben.

ANMERKUNG 2:

Es gibt generell einen Unterschied zwischen dem tatsächlichen Lichtbogenstrom und dem prospektiven Kurzschlussstrom. Der tatsächliche Lichtbogenstrom, der während der Lichtbogendauer fließt, ist geringer und schwankt infolge der nicht-linearen Lichtbogenimpedanz, die sich zeitlich stochastisch ändert.

Prüfpegel W LBP

Elektrische Lichtbogenenergie, die bei einer Prüfung im Box-Test (nach VDE 0682-306-1-2) in einer der beiden Störlichtbogenprüfklassen eingestellt ist und zu einer direkten Einwirkenergie E i0P führt.

ANMERKUNG:

Die Lichtbogenenergie wird in kJ oder kWs angegeben.

Prüfstrom I arc, class

Prospektiver Kurzschlussstrom des elektrischen Prüfstromkreises (zu erwartender Strom), der zum Einstellen einer Prüfklasse im Box-Test-Verfahren verwendet wird; Effektivwert (symmetrische Wechselstromkomponente).

ANMERKUNG:

Der Prüfstrom wird in kA angegeben.

R/X-Verhältnis

Verhältnis des ohmschen Widerstands zum induktiven Blindwiderstand des elektrischen Kurzschlussstromkreises.

Schutzpegel der PSAgS

Äquivalente Lichtbogenenergie W LBä, die sich bei konkretem Arbeitsabstand a und Transmisstionsfaktor kT aus dem Prüfpegel W LBP ergibt.

ANMERKUNG:

Der Schutzpegel wird in kJ oder kWs angegeben.

Stoll-Kurve

Zusammenhang zwischen thermischer Einwirkenergie und Expositionszeit, der aus Daten für das Toleranzverhalten der menschlichen Haut bei Hitzeeinwirkung abgeleitet ist und die Grenzen für das Entstehen von Hautverbrennungen zweiten Grades angibt.

Strombegrenzungsfaktor k B

Verhältnis zwischen tatsächlichem Lichtbogenkurzschlussstrom und prospektivem Kurzschlussstrom.

Störlichtbogen

Fehlerhafte Verbindung zwischen leitfähigen Teilen unterschiedlichen Potentials einer elektrischen Anlage in Form einer selbstständigen Gasentladung.

ANMERKUNG:

In dieser Information wird der Störlichtbogen als unerwünschtes Fehlerereignis im Falle eines Kurzschlusses betrachtet.

Störlichtbogenschutzklasse

Kategorie derthermischen Schutzwirkung von PSAgS gegen die thermischen Wirkungen eines Störlichtbogens, die im Box-Test (nach VDE 0682-306-1-2) geprüft sind. Die Klassen sind durch energetische Prüfpegel charakterisiert.

Transmissionsfaktor k T

Faktor, der die räumliche Ausbreitung der thermischen Auswirkungen des Lichtbogens im Arbeitsumfeld beschreibt. Er wird durch die Geometrieverhältnisse der Anlage am Arbeitsort bestimmt.

Transmissions- und Expositionsbedingungen

Gesamtheit der Einflüsse auf die Wärmeübertragung durch einen Störlichtbogen.

Symbole und Einheiten

a Arbeitsabstandmm
W LBä äquivalente Lichtbogenenergie, SchutzpegelkJ oder kWs
k P bezogene Lichtbogenleistung 
E i0 direkte EinwirkenergiekJ/m2 oder kW s/m2 (cal/cm2)
E i EinwirkenergiekJ/m2 oder kW s/m2
d Elektrodenabstandmm
S" K KurzschlussleistungkVA
W LB LichtbogenenergiekJ, kWs
I kLB LichtbogenkurzschlussstromkA
I arc LichtbogenstromkA
W LBP PrüfpegelkJ oder kWs
I arc, class PrüfstromkA
k B Strombegrenzungsfaktor 
k T Transmissionsfaktor 
tZeits
1

Korrelation: 1 cal/cm2 = 41,868 kJ/m2,1 kJ/m2 = 0,023 885 cal/cm2