Beherrschen elektrischer Gefährdungen, Teil 2

Im Teil 1 dieser Serie haben wir uns mit der Problemstellung befasst, wie und in welcher Abfolge die vier Regelungen - Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV), Technische Regel für Betriebssicherheit TRBS 2131, DIN VDE 0105-100 und Unfallverhütungsvorschrift BGV A3 – befolgt werden müssen. Im zweiten Teil werden die Begrifflichkeiten definiert und die Gefährdungen durch elektrischen Schlag oder Störlichtbogenbildung untersucht.

Durch das Vorhandensein elektrischer Energie in einer Anlage oder einem Betriebsmittel ist die Möglichkeit einer elektrischen Gefährdung innerhalb der Gefahrenzone gegeben

2. Begriffe

Bevor wir uns geeigneten Maßnahmen zuwenden, seien die wichtigsten Begriffe genannt, die in der TRBS 2131 festgelegt sind:

Elektrische Gefährdung ist die Möglichkeit eines Schadens oder einer gesundheitlichen Beeinträchtigung durch das Vorhandensein elektrischer Energie in einer Anlage oder einem Betriebsmittel.

Gefährdung durch elektrischen Schlag oder Störlichtbogen bezeichnet die Möglichkeit eines Schadens oder einer gesundheitlichen Beeinträchtigung, hervorgerufen von einem elektrischen Strom durch den Körper eines Menschen oder durch einen Störlichtbogen.

Elektrischer Gefährdungsbereich ist der räumliche Bereich innerhalb oder im Umkreis einer elektrischen Anlage oder eines Betriebsmittels, in dem eine elektrische Gefährdung durch Eindringen in die Annäherungszone nicht ausgeschlossen ist.

Gefahrenzone ist ein Bereich um unter Spannung stehende Teile, in dem beim Eindringen ohne Schutzmaßnahmen der zur Vermeidung einer elektrischen Gefahr erforderliche Isolationspegel nicht sichergestellt ist.

Annäherungszone ist ein begrenzter Bereich, der sich an die Gefahrenzone anschließt und außerdem durch den Abstand DV begrenzt wird.

Mehr zum Thema: TRBS 2131 und DIN VDE

Bild 1: Zonen im Bereich Spannung führender Teile (Quelle: TRBS 2131)

hasse_trbs 2131_din vde_gefahrenzone_1

In DIN VDE 0105-100 lautet die Definition der beiden letztgenannte Begriffe fast gleich, nämlich:

Gefahrenzone: Ein Bereich um unter Spannung stehende Teile, in dem beim Eindringen ohne Schutzmaßnahmen der zur Vermeidung einer elektrischen Gefahr erforderliche Isolationspegel nicht sichergestellt ist.

ANMERKUNG: Die äußere Begrenzung der Gefahrenzone wird als Abstand DL bezeichnet

Annäherungszone: Begrenzter Bereich außerhalb der Gefahrenzone

ANMERKUNG: Die äußere Begrenzung der Annäherungszone wird als Abstand DV bezeichnet.

Bild 2: Abstände in Luft und Zonen für Arbeiten (Quelle: DIN VDE 0105-100)

hasse_trbs 2131_din vde_gefahrenzone_2

Anmerkung: In der TRBS 2131 ist DL nicht angegeben, zusätzlich zur Annäherungszone (DV) wird dort ein elektrischer Gefährdungsbereich definiert, der diese umschließt.

3. Gefährdungen durch elektrischen Schlag oder Störlichtbogenbildung

Die TRBS 2131 definiert:

Eine elektrische Gefährdung liegt vor, wenn durch das Arbeitsmittel oder durch die Arbeiten aktive Teile direkt berührt oder unterschiedliche Potentiale überbrückt werden können und

die Spannung zwischen einem aktiven Teil und Erde oder die Spannung zwischen aktiven Teilen höher als 25 V Wechselspannung (Effektivwert) oder 60 V Gleichspannung (oberschwingungsfrei) ist und
der Kurzschluss-Strom an der Arbeitsstelle größer als 3 mA Wechselstrom (Effektivwert) oder 12 mA Gleichstrom und
die Energie mehr als 350 mJ beträgt.

Eine Gefährdung liegt auch dann vor, wenn die o.g. Werte im Normalbetrieb eingehalten werden, aber beim Auftreten eines Fehlers überschritten werden.

Ferner liegt eine elektrische Gefährdung vor, wenn bei Annäherung an direkt berührbare aktive Teile die in der Tabelle 1 angegebenen Abstände DV unterschritten werden.

Tabelle 1: Annäherungszone DV in Abhängigkeit der Nennspannung (Quelle: TRBS 2131)

hasse_trbs 2131_din vde_gefahrenzone_3

Laut TRBS 2131 bedeutet also ein Eindringen in die Annäherungszone, dass eine elektrische Gefährdung nicht ausgeschlossen werden kann; demzufolge wird dort die „Äußere Grenze der Annäherungszone DV“ als „Schutzabstand in Luft“ bezeichnet.

In DIN VDE 0105-100 heißt es im Abschnitt 6.3 „Arbeiten unter Spannung“:

„a) Arbeiten, die generell unter Spannung durchgeführt werden dürfen

Alle Arbeiten, wenn

sowohl die Nennspannung zwischen den aktiven Teilen als auch die Spannung zwischen aktiven Teilen und Erde nicht höher als 50 V Wechselspannung oder 120 V Gleichspannung ist (SELV oder PELV) oder
die Stromkreise nach DIN VDE 0165 (VDE 0165) eigensicher errichtet sind oder
der Kurzschluss-Strom an der Arbeitsstelle höchstens 3 mA Wechselstrom (Effektivwert) oder 12 mA Gleichstrom oder
die Energie nicht mehr als 350 mJ beträgt:

Zu beachten ist, dass in der TRBS 2131 die Bedingungen 25 V (60 V) / 3 mA (12 mA) / 350 mJ mit „und“ verknüpft sind, während in DIN VDE 0105-100 die dort genannten Werte 50 V (120 V) / 3 mA (12 mA) / 350 mJ mit „oder“ verknüpft sind.

Entsprechend der TRBS 2131 ist also ein gefahrloses Arbeiten auch dann möglich, wenn z.B. 25 V Wechselspannung (Effektivwert) überschritten werden, die anderen Werte aber kleiner als die dort genannten sind, nämlich der Kurzschluss-Strom 3 mA Wechselstrom (Effektivwert) und die Energie 350 mJ nicht überschreiten.

Die Obergrenze für die Spannung zwischen den aktiven Teilen als auch für die Spannung zwischen aktiven Teilen und Erde ist in DIN VDE 0105-100 mit 50 V Wechselspannung (Effektivwert) festgelegt. Allerdings dürfen laut DIN VDE 0105-100 sowohl der Kurzschluss-Strom an der Arbeitstelle von 3 mA Wechselstrom (Effektivwert) als auch die Energie von 350 mJ auch dann nicht überschritten werden, auch wenn die Spannung kleiner als 50 V Wechselspannung (Effektivwert) ist.

Dr.-Ing. Peter Hasse, Dipl.-Ing. Walter Kathrein

Veröffentlicht:

2009-10-21