Störlichtbögen – kontrollierte Unberechenbarkeit

Eine Norm rettet
Leben und Anlagen

Sie geben Sicherheit, verhindern Unfälle und retten mitunter Leben. Sie schützen Geräte, sparen Energiekosten und verringern Ausfallzeiten. Die Rede ist von Normen. DIN, EN, VDE, ISO – um nur einige zu nennen. Jahrzehntelange Erfahrungen aus allen Branchen der Industrie, des Gewerbes und des Handwerks sind zum Schutz von Mensch und Material in die Ausarbeitungen von Normen eingeflossen. In den kommenden Ausgaben des SCHALTSCHRANKBAU werden Normen und ihre Bedeutung unter die Lupe genommen. Im ersten von fünf Teilen der Normenreihe wird der ‚Leitfaden für die Prüfung unter Störlichtbogenbedingungen infolge eines inneren Fehlers‘ (DIN EN61439-2 Beiblatt 1) beleuchtet.

Kriterien für Bestimmung der Schutzklassen

1.) Türen und Abdeckungen bleiben geschlossen und in ihrer Position. Ein Mindestschutz nach IEC60529 bleibt bestehen. Verformungen und begrenzt auch Brüche sind zulässig. Der IP-Schutz ist bis zur Reparatur aufgehoben.

2.) Teile bis 60g dürfen nicht weggeschleudert werden, außer sie verbleiben innerhalb des Gehäuses.

3.) An den äußeren Gehäuseteilen dürfen keine Löcher infolge des Störlichtbogens bis zu einer Höhe von 2m entstehen.

4.) Die Indikatoren entzünden sich nicht.

5.) Der Schutzleiterstromkreis für berührbare Teile des Gehäuses ist weiterhin wirksam nach IEC61439-2.

6.) Der Störlichtbogen ist räumlich auf den zuvor definierten Bereich begrenzt. Er breitet sich nicht darüber hinaus aus. Die Folgen von austretendem Gas, wie Verrußung oder Verschmutzung, müssen mit einer Reinigung behoben werden können.

7.) Der Notbetrieb nach einem Störlicht-Vorfall ist möglich. Voraussetzung hierfür ist der Nachweis der Bemessungsbetriebsspannung mit dem 1,5fachen Wert für 1 Minute sowie die mechanische und elektrische Funktionsfähigkeit aller weiteren Einheiten.

Grundsätzlich ist eine Niederspannungs-Schaltanlage – die Norm spricht hier von einer Niederspannungs-Schaltgerätekombination – sicher, wenn sie nach DIN EN61439-2 geplant und errichtet ist. Das heißt, auch beim Auftreten von Überspannungen, Überlast- und Kurzschlussströmen wird der sichere Betrieb der Schaltanlage gewährleistet. Und dennoch – das Auftreten eines Störlichtbogens innerhalb einer Schaltanlage mit seinen teils fatalen Folgen kann nicht vollständig ausgeschlossen werden. Ursachen hierfür können beispielsweise leitfähige Materialien sein, die bei der Aufstellung oder Wartung versehentlich in der Anlage zurückgelassen wurden. Auch fehlerhafte Materialien oder durch Schädlingsbefall beschädigte Kabel können Auslöser für einen Störlichtbogen sein. Und nicht zuletzt sind es unsachgemäßer Betrieb oder mangelhafte Wartung, die für die Entstehung eines inneren Störlichtbogens und den daraus resultierenden Unfällen verantwortlich sein können.

Lichtbogenenergie schadet Mensch und Material

Ein Störlichtbogen ist ein ungewollter Spannungsüberschlag zwischen zwei elektrischen Potenzialen. In seinem Verlauf entstehen eine enorme Energie und ein Lichtbogen. Die Lichtbogenenergie kann zu Überhitzung und Überdruck im Schaltschrank führen. Temperaturen von bis zu 15.000°C können schwerste körperliche Verbrennungen verursachen und Materialien durch Schmelzen, Verdampfen und Zersetzen in ihrer Funktion beeinträchtigen. Die enorme Druckwelle von bis zu 30t/m² kann Teile losreißen, die wie Geschosse umherfliegen und Menschen verletzen. Durch die akustische Belastung – bis zu 150dB – treten Knalltraumata auf und austretende Gase sowie verdampfende Materialien schädigen Lunge und Haut. Der Lichtbogen kann darüber hinaus derart hell sein, dass er die Augen extrem blendet oder gar eine Art Schneeblindheit hervorruft, in Fachkreisen als ‚Verblitzung‘ bekannt.

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