QUANTIFIZIERUNG DES LICHTBOGENRISIKOS FÜR DEN RICHTIGEN SCHUTZ

Eine der häufigsten Fragen, die wir von unseren Kunden erhalten, betrifft die Schwierigkeit, das Risiko eines elektrischen Lichtbogens zu quantifizieren. Das heißt, wie stark der Lichtbogen sein wird, wenn er auftritt, und wie wahrscheinlich es ist, dass er auftritt. In diesem Artikel stelle ich zwei verschiedene Methoden zur Quantifizierung des Lichtbogenrisikos vor und gebe Hinweise, wann die jeweilige Methode angewendet werden sollte.

Zwei Quantifizierungsmethoden: Berechnen oder Schätzen

Zur Lösung des Problems der Quantifizierung der potenziellen thermischen Lichtbogenenergie wurden mehrere Standards und Methoden entwickelt. NFPA 70E ist der amerikanische Standard für „Elektrische Sicherheit am Arbeitsplatz“. Diese umfassende Norm deckt viele Aspekte der Elektroarbeit ab, einschließlich der Verwendung der IEEE 584:2018-Methode zur Berechnung der thermischen Lichtbogenenergie. Die Methode wird im Allgemeinen als „Open-Arc-Test“ bezeichnet, kann aber auch in geschlossenen Räumen angewendet werden. Darüber hinaus enthält NFPA 70E auch eine Methode, NFPA 70E 130.7, zur Schätzung der potenziellen Lichtbogenenergie.

DGUV-I 203-077 ist die deutsche Norm, die NFPA 70E in Europa entspricht und Unterstützung bei der Durchführung von Risikobewertungen und der Berechnung der thermischen Lichtbogenenergie bietet. Die Norm, die oft als „Box-Test“ bezeichnet wird, enthält auch die BGI/GUV-I 5188-Methode zur Berechnung dieser Energie.

Im Folgenden gebe ich eine kurze Beschreibung der einzelnen Methoden und wie sie Ihnen bei der Quantifizierung des Risikos von Lichtbogenblitzen helfen können. Die Methoden unterscheiden sich darin, dass eine Art auf der Berechnung des Risikos basiert, während die andere eine Anleitung zur Bewertung und Schätzung des Risikos bietet.

Berechnung – Analyse der Aufprallenergie nach IEEE 1584: 2018 oder BGI/GUV-I 5188

Die Methoden IEEE 1584:2018 und BGI/GUV-I 5188 bieten Richtlinien zur Berechnung der potenziellen thermischen Lichtbogenenergie, die bei der Aktivierung eines Lichtbogens freigesetzt wird. Beide Methoden berücksichtigen mehrere wichtige Parameter, darunter Spannung, Kurzschlussstrom, Schaltzeit, Gerätekonfiguration, Arbeitsabstand und ob der Lichtbogen in einem offenen oder geschlossenen Bereich auftritt.

Durch Eingabe der Werte dieser Parameter in die in IEEE 1584:2018 und BGI/GUV-I 5188 beschriebenen Gleichungen können Sie die thermische Lichtbogenenergie quantifizieren und den Abstand vom Lichtbogen berechnen, bei dem die Energie einen bestimmten Wert erreicht oder überschreitet. So erhalten Sie einen Wert für die thermische Lichtbogenenergie, die bei Ihrem erwarteten Arbeitsabstand auftreten kann, und können die Entfernung vom Lichtbogen ermitteln, innerhalb derer die Gefahr von Verbrennungen besteht, die sogenannte Lichtbogen-Grenze.

Schätzung – Lichtbogen-Schutzkleidung-Kategorie-Methode innerhalb von NFPA 70E

Die NFPA 70E bietet Ihnen konkrete Hilfsmittel zur Schätzung der potenziellen thermischen Lichtbogenenergie in einer elektrischen Anlage. Bei dieser Art der Bewertung wird Ihre Einrichtung mit anderen Einrichtungstypen verglichen und eine Empfehlung für die zu wählende PSA-Kategorie für den Lichtbogenschutz ausgesprochen.  

Ein entscheidender Teil besteht darin, die Energieeinwirkung bei einem Lichtbogen zu schätzen, die Reichweite des Lichtbogens zu beurteilen und die Wahrscheinlichkeit und Schwere potenzieller Schäden zu bewerten.

Es wurden auch Matrizen entwickelt – unter anderem von ESTI in der Schweiz und einigen führenden Unternehmen –, um die thermische Lichtbogenenergie in einer Einrichtung schnell abzuschätzen und Ihre Schutzausrüstung mit einer festgelegten Sicherheitsmarge darauf abzustimmen.

Welche Methode ist die beste?

Die Berechnungsmethode ist genauer und daher die beste Methode. Einer der Hauptvorteile der Berechnung Ihres Lichtbogenrisikos besteht darin, dass Sie dann Ihren Schutzgrad genauer auswählen und so ein komfortableres und kostengünstigeres System für Schutzkleidung erhalten können.

Die Bewertungsmethode wird hauptsächlich dann verwendet, wenn das Risiko eines Lichtbogens nicht quantifiziert wurde. Wenn ein Elektriker beispielsweise an einen Standort kommt, an dem das Risiko nicht berechnet wurde, kann er eine Risikobewertung gemäß NFPA 70E durchführen und den Schutz entsprechend anpassen.

Ein Nachteil dieser Methode ist, dass sie unsicherer ist als die Berechnungsmethode und daher dazu führen kann, dass der Benutzer unnötig dicke und schwere Kleidung trägt, um „auf der sicheren Seite“ zu sein. Die Schätzmethode ist jedoch eindeutig besser, als das Risiko einzugehen und nichts zu unternehmen.

Wenn Sie die in NFPA 70E und DGUV-I 203-077 beschriebenen Verfahren befolgen, können Sie das Risiko eines Lichtbogenüberschlags berechnen und einschätzen und so für eine sicherere Arbeitsumgebung sorgen.