DGUV Information 203-077
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1 Anwendungsbereich
2 Begriffsbestimmungen
Tabelle 2-1: Symbole und Einheiten
3 Durchführung der Gefährdungsbeurteilung (therm. Auswirkung durch Störlichtbogen)
3.1 Bewertungsphasen
Abb. 3-1 Ablaufdiagramm Risikobewertung
Abb. 3-2 Risikomatrix: Verletzungsrisiko nach Anwendung der getroffenen Maßnahmen
3.2 Einzelfallbewertung
4 Verfahren zur Auswahl von PSAgS
4.1 Übersicht über das Abschätzungsverfahren
4.2 Abschätzungsverfahren für AC-Anlagen
4.2.1 Parameter der Arbeitsumgebung
Tabelle 4-1: Parameter der Arbeitsumgebung
4.2.2 Ermittlung der Lichtbogenenergie der Anlage im Fehlerfall
Abb. 4-2 Ermittlung der elektrischen Lichtbogenenergie
Abb. 4-1 Kenngrößen der elektrischen Anlage
Tabelle 4-2: Richtwerte des Strombegrenzungsfaktors für eine Worst-Case-Berechnung
4.2.3 Ermittlung des Schutzpegels der PSAgS für die Arbeitssituation
Abb. 4-3 Beispiel zur Ermittlung der Abschaltzeit der Überstromschutzeinrichtung
Abb. 4-4 Ermittlung des Schutzpegels
Abb. 4-5 Richtwerte für Transmissionsfaktoren für verschiedene Anlagenverhältnisse
4.2.4 Auswahl der PSAgS
Abb. 4-6 Zusammenfassung Abschätzungsverfahren für AC-Anlagen
4.3 Abschätzungsverfahren für DC-Anlagen
4.3.1 Allgemeines Berechnungsverfahren
4.3.2 Grobabschätzung anhand von Richtwerten (Worst-Case-Betrachtung)
5 Hinweise zur praktischen Umsetzung
Anhang 1
Vorschriften, Regeln, Literatur
a 1.1 EU-Richtlinien und Verordnungen
a 1.2 Vorschriften, Regeln und Informationen für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit
a 1.3 Normen/VDE-Bestimmungen
a 1.4 Literatur
Anhang 2
Normung der PSAgS gegen die thermischen Auswirkungen von Störlichtbögen
a 2.1 Normung für Schutzkleidung
a 2.2 Normung mit Ursprung in Europa für die Prüfung von Schutzkleidung
Abb. A 2-1 Prüfaufbau Box-Test Verfahren
Tabelle a 2-1: Parameter des Box-Test Verfahrens
Tabelle a 2-2: Auswertung des Vergleichstests
a 2.3 Normung mit Ursprung in Amerika für die Prüfung von Schutzkleidung
Abb. A 2-2 ATPV-Testaufbau
a 2.4 Normung für andere PSAgS-Arten
a 2.4.1 Normung mit Ursprung in Europa
a 2.4.1.1 Kopf, Augen und Gesichtsschutz
a 2.4.1.2 Handschutz
a 2.4.2 Normung mit Ursprung außerhalb der EU
a 2.5 Anforderungen für bestimmungsgemäße Auswahl
Abb. A 2-3 Piktogramm IEC 60417-6353 zur Kennzeichnung störlichtbogengeprüfter PSAgS [Copyright © 2016 IEC Geneva, Switzerland. www.iec.ch]
Abb. A 2-4 Schutzhandschuh mit Kennzeichnung störlichtbogengeprüfter PSAgS
Abb. A 2-5 Kopf- und Gesichtsschutz
Anhang 3
Kenngrößen und Risikoanalyse der thermischen Lichtbogengefährdung von Personen
a 3.1 Allgemeine Vorbemerkung
a 3.2 Energetische Kenngrößen der thermischen Lichtbogengefährdung von Personen
a 3.3 Verfahren der Ermittlung vonWLB undWLBS
a 3.4 Arbeitsschritte
a 3.4.1 Erfassung der allgemeinen Betriebsbedingungen
a 3.4.2 Berechnung der Kurzschlussströme an den betrachteten Arbeitsplätzen
a 3.4.2.1 Besonderheiten bei der Berechnung der Kurzschluss ströme für DC-Systeme
a 3.4.3 Bestimmung der Kurzschlussdauer (Lichtbogendauer)
Tabelle a 3-1: Typische Ausschaltzeiten von Leistungsschaltern
a 3.4.3.1 Besonderheiten bei der Bestimmung der Kurzschlussdauer für DC-Systeme
a 3.4.4 Bestimmung des Erwartungswertes der elektrischen Lichtbogenenergie
Abb. A 3-1 Elektrodenanordnung, die direkt auf die dort arbeitende Person gerichtet ist
Tabelle a 3-2: Richtwerte für bezogene Lichtbogenleistung
a 3.4.4.1 Besonderheiten bei der Bestimmung des Erwartungswertes der elektrischen Lichtbogenenergie für DC-Systeme
a 3.4.5 Bestimmung des Arbeitsabstandes
Tabelle a 3-3: Typische Arbeitsabstände
a 3.4.6 Lichtbogenschutzpegel der PSAgS
Tabelle a 3-4: Parameter des Box-Tests
a 3.4.6.1 Lichtbogenschutzpegel der PSAgS für DC-Systeme
a 3.4.7 Berücksichtigung abweichender Expositionsverhältnisse
Tabelle a 3-5: Transmissionsfaktor kT
a 3.4.7.1 Berücksichtigung abweichender Expositionsverhältnisse für DC-Systeme
a 3.4.8 Anwendung der Analyseergebnisse zur Gefährdungsbeurteilung
a 3.5 Alternative Prüfverfahren
Anhang 4
Anwendung der Risikomatrix
a 4.1 Allgemeines
Abb. A 4-1 Gesamtbewertung der Einflussfaktoren ergibt Störlichtbogenrisiko
a 4.2 Bewertung der erwarteten Verletzungsschwere
Tabelle a 4-1: Bewertungskriterien zur Ermittlung der möglichen Verletzungsschwere
a 4.3 Bewertung der Eintrittswahrscheinlichkeit
Abb. A 4-2 Einfluss von Maßnahmen gegen Auftreten und Auswirkung von Störlichtbögen
Tabelle a 4-2: Erwartete, durchschnittliche Verletzungshäufigkeit eines Beschäftigten nach Maßnahmen
Tabelle a 4-3: Kriterien zu Abschätzung der Eintrittswahrscheinlichkeit einer Verletzung
Abb. A 4-3 Risikomatrix mit Summe der Bewertungspunkte
Anhang 5
Beispiele
Abb. A 5-1 Betrachtetes städtisches Niederspannungs-Versorgungssystem
a 5.1 Beispiel 5.1: Niederspannungsverteilung in einer Transformatorstation (Arbeitsort 1)
Abb. A 5-2 Arbeiten an einer Niederspannungs-Verteilung
Abb. A 5-3 Ersatzschaltbild Arbeitsort 1
Abb. A 5-4 Mittlere Zeit-Strom-Kennlinien der Verwendeten Sicherung gTr AC 400 V
Tabelle a 5-1: Ergebnis der BerechnungWLB undWLBS für Beispiel 5.1 (Transformatorstation 630 kVA)
Tabelle a 5-2: Abschätzung der Eintrittswahrscheinlichkeit einer Verletzung für 5.1
Abb. A 5-5 Anwendung der Risikomatrix für Beispiel 5.1
Tabelle a 5-3: Ergebnis der BerechnungWLB undWLBS für Beispiel 5.1 (Transformatorstation 400 kVA)
a 5.2 Beispiel 5.2: Niederspannungskabel (Arbeitsort 2)
Abb. A 5-6 Arbeiten an einer Kabelmuffe
Abb. A 5-7 Mittlere Zeit-Strom-Kennlinien der betrachteten Leitungssicherungen NH gL/gG AC 400 V
Tabelle a 5-4: Ergebnis der BerechnungWLB undWLBS für Beispiel 5.2 (Muffen in Kabelnetzen)
a 5.3 Beispiel 5.3: Hausanschlusskasten (Arbeitsort 3)
Abb. A 5-8 Arbeiten am Hausanschlusskasten
Abb. A 5-9 Mittlere Zeit-Strom-Kennlinien der betrachteten Leitungssicherungen NH gL/gG AC 400 V
Tabelle a 5-5: Ergebnis der BerechnungWLB undWLBS für Beispiel 5.3 (geöffneter Hausanschlusskasten)
Tabelle a 5-6: Ergebnis der BerechnungWLB undWLBS für Beispiel 5.3 bei Einsatz einer Arbeitsschutzsicherung (geöffneter Hausanschlusskasten)
a 5.4 Beispiel 5.4: Elektroinstallation bei vorgeschaltetem Hausanschlusskasten (Arbeitsort 4)
Abb. A 5-10 Arbeiten hinter der Hauseinspeisung
a 5.5 Beispiel 5.5: Entfernen von NH-Sicherungseinsätzen
Abb. A 5-11 Entfernen und Einsetzen von NH-Sicherungen am Hausanschlusskasten
Tabelle a 5-7: Abschätzung der Eintrittswahrscheinlichkeit einer Verletzung für 5.5
Abb. A 5-12 Anwendung der Risikomatrix für Beispiel 5.5
a 5.6 Beispiel 5.6: Industrieverteiler
Abb. A 5-13 Anlagenübersicht Industrieanlage
Abb. A 5-14 Niederspannungsanlage in der Industrie (Schaltschrank Kältemaschine)
Abb. A 5-15 Mittlere Zeit-Strom-Kennlinien der betrachteten Leitungssicherungen NH gL/gG AC 400 V
Tabelle a 5-8: Ergebnis der Berechnung WLB und WLBS für Beispiel 5.6 (Niederspannungs-Anlage in der Industrie)
Abb. A 5-16 Ersatzschaltbild Schaltanlage
a 5.7 Beispiel 5.7: Schalten an nicht störlichtbogengeprüften Anlagen älterer Bauart
Abb. A 5-17 Leistungsstarke Schaltanlage älterer Bauart; eingesetzt in der Industrie
Abb. A 5-18 Geöffnetes Feld
a 7.7.1 Betrachtung a - Öffnen des Lasttrennschalters
Abb. A 5-19 Öffnen des Lastrennschalters bei geschlossener Tür mittels Bedienhebel
Tabelle a 5-9: Ergebnis der BerechnungWLB undWLBS für Beispiel 5.7.1 (Öffnen des Lasttrennschalters)
a 7.7.2 Betrachtung b - Entnehmen der NH-Sicherungen
Abb. A 5-20 Entnehmen der NH-Sicherungseinsätze, zusätzlich mobile Trennstege um Potentiale gegeneinander zu isolieren
Tabelle a 5-10: Ergebnis der BerechnungWLB undWLBS für Beispiel 5.7.2 (Entnehmen NH-Sicherungseinsätze)
T abelle a 5-11: Abschätzung der Eintrittswahrscheinlichkeit einer Verletzung für 5.7
Abb. A 5-21 Anwendung der Risikomatrix für Beispiel 5.7
a 7.7.3 Betrachtung c - Spannungsfreiheit feststellen
Abb. A 5-22 Feststellen der Spannungsfreiheit
a 5.8 Beispiel 5.8: Arbeiten an DC-Anlagen (USV)
Abb. A 5-23 Prinzipschaltbild der USV-Anlage mit den Arbeitsorten 1 und 2 (Fehlerorte)
a 5.8.1 Arbeiten im Batteriebereich und direkt an den Batteriezellen (Arbeitsort 1)
Tabelle a 5-12: Zusammenfassung für das Beispiel Arbeiten an USV-Anlage Arbeitsort 1
a 5.8.2 Arbeiten im Bereich des Wechselrichters (DC-Zwischenkreis, Arbeitsort 2)
Abb. A 5-24 Mittlere Zeit-Strom-Kennlinien der betrachteten Sicherungen NH gR Bat
Tabelle a 5-13: Zusammenfassung für das Beispiel Arbeiten an USV-Anlage Arbeitsort 2
a 5.9 Beispiel 5.9: Arbeiten an DC-Anlagen (Bahnnetz)
Abb. A 5-25 Ersatzschaltbild Arbeitsort DC-Bahnstromversorgung
Tabelle a 5-14: Zusammenfassung für das Beispiel Arbeiten im Abgangsbereich eines GR-Unterwerkes der Bahnstromversorgung
Anhang 6
Beispielhafte Arbeitsorte zur Festlegung des TransmissionsfaktorskT
Abb. A 6-1 Arbeiten am Hausanschlusskasten: kT = 1,0
Abb. A 6-2 Wechsel einer Sicherungsleiste im Schaltschrank (nahe der Seitenwand): kT = 1,0
Abb. A 6-3 Arbeiten am Kabelverteilerschrank: kT =1,5
Abb. A 6-4 Arbeiten an einer Kompaktstation: kT =1,7
Abb. A 6-5 Muffenmontage: kT = 1,9
Abb. A 6-6 Arbeiten auf dem Mast: kT = 2,4
Anhang 7
Koordination von PSAgS und Vorsicherung
a 7.1 Praktische Anwendungsregeln zur koordinierten Wahl von PSAgS und Vorsicherung
a 7.2 Auswahlmatrix
a 7.3 Leitungsschutzsicherungen
Abb. A 7-1 Auswahl NH gG-Sicherungen mit PSAgS-Störlichtbogenschutzklasse APC 1 für dreipolige Kurzschlüsse
Abb. A 7-2 Auswahl NH gG-Sicherungen mit PSAgS-Störlichtbogenschutzklasse APC 2 für dreipolige Kurzschlüsse
Abb. A 7-3 Auswahl NH gG-Sicherungen mit PSAgS-Störlichtbogenschutzklasse APC 1 für zweipolige Kurzschlüsse
Abb. A 7-4 Auswahl NH gG-Sicherungen mit PSAgS-Störlichtbogenschautzklasse APC 2 für zweipolige Kurzschlüsse
a 7.4 Transformatorschutzsicherungen
Abb. A 7-5 Auswahl NH gTr-Sicherungen mit PSAgS-Störlichtbogenschutzklasse APC 1 für zweipolige Kurzschlüsse
Abb. A 7-6Auswahl NH gTr-Sicherungen mit PSAgS-Störlichtbogenschutzklasse APC 2 für zweipolige Kurzschlüsse
a 7.5 Arbeitsschutzsicherungen
Abb. A 7-7 Auswahl NH Arbeitsschutz-Sicherungen mit PSAgS-Störlichtbogenschutzklasse APC 1 und APC 2 für zweipolige und dreipolige Kurzschlüsse
a 7.6 Mindestüberstromfaktor
Tabelle a 7-1: Mindestüberstromfaktor
Tabelle a 7-2: Kennlinienfaktor von Sicherungseinsätzen
Anhang 8
Formular zur Auswahlhilfe
Abb. A 8-1 Eingabeformular zur Berechnung (AC)
Abb. A 8-2 Darstellung der einzelnen Berechnungsergebnisse (AC)
Abb. A 8-3 Eingabeformular zur Beurteilung der Eintrittswahrscheinlichkeit (AC)
Abb. A 8-4 Ergebnisausdruck (AC)
Abb. A 8-5 Eingabeformular zur Berechnung (DC)
Abb. A 8-6 Darstellung der einzelnen Berechnungsergebnisse (DC)
Abb. A 8-7 Eingabeformular zur Beurteilung der Eintrittswahrscheinlichkeit (DC)
Abb. A 8-8 Ergebnisausdruck (DC)