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Schutz vor Gefährdungen durch Störlichtbögen

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DIN VDE 0101 mit Maßnahmenkatalog zum Schutz vor Gefährdungen durch Störlichtbögen - Bild
DIN VDE 0101 mit Maßnahmenkatalog zum Schutz vor Gefährdungen durch Störlichtbögen (Bildquelle: Thinkstock)

Im Rahmen eines Fachgesprächs stellte sich die Frage, wie elektrische Betriebsräume, ohne direkte Verbindung nach außen, zu schützen sind, um im Fehlerfall in der Schaltanlage die Druckbelastungen auf Decken und Wände so gering wie möglich zu gestalten.

Normative Grundsätze

Gemäß DIN VDE 0101:2000-01 (Abschn. 7.4 ff.) sind Schaltanlagen so zu errichten, dass Personen beim Bedienen der Schaltanlagen soweit wie möglich geschützt sind. Um dieses Ziel zu erreichen, enthält DIN VDE 0101 einen Maßnahmenkatalog zum Schutz vor Gefährdungen durch Störlichtbögen, der jedoch lediglich einen Leitfaden für die Projektierung und Errichtung von Schaltanlagen darstellt und somit keine Nachrüstpflicht darstellt.

Störlichtbögen erzeugen Überdruck

Grundsätzlich erzeugen Störlichtbögen an luftisolierten oder metallgekapselten, gasisolierten Schaltanlagen (SF6-Schaltanlagen) im Schaltanlagenraum in Abhängigkeit vom vorhandenen Raumvolumen einen Überdruck. Bei luftisolierten Schaltanlagen ist der entstehende Überdruck gegenüber metallgekapselten, gasisolierten Schaltanlagen bei gleichen Raumvolumenverhältnissen normalerweise größer. Um eine Schädigung von Decken und Wänden durch unzulässig hohe Druckbeanspruchung zu verhindern, kann es erforderlich werden, Druckentlastungseinrichtungen (z.B. Überdruckklappen) vorzusehen. Dabei muss die Druckentlastung in eine Region erfolgen, in der sich üblicherweise keine Personen aufhalten. Des Weiteren dürfen sich während der Druckentlastung keine Bauteile ablösen.

Überdruckbeanspruchung

Richtwerte der maximal zulässigen Überdruckbeanspruchung von Schaltanlagenräumen in Abhängigkeit ihrer baulichen Ausführung sind z.B.:

  • max. 10 mbar bei Ziegelwänden ohne seitlichen Anschluss (z.B. zwischen Betonpfeilern)
  • max. 25 mbar bei Ziegelwänden mit in die Mörtelfuge eingelegtem Bewehrungseisen oder Verzahnung bei der Vermauerung (Wandstärke ≥ 24 cm)
  • max. 70 mbar bei Fertigbetonteilen und Stationen

Für detaillierte Betrachtungen und Berechnungen sind die jeweiligen Hersteller der ausgewählten PEHLA-geprüften Schaltanlage zu befragen. Sie kennen aufgrund der gemäß PEHLA und DIN VDE durchgeführten Störlichtbogen-Festigkeitsprüfung genau die maximal im Störlichtbogenfall auftretenden Überdrücke.

Druckminderungseinrichtungen

Im Gegensatz zu luftisolierten Schaltanlagen können bei metallgekapselten, gasisolierten Schaltanlagen zusätzliche Einrichtungen zur Druckminderung eingesetzt bzw. nachgerüstet werden. Dies ist sicherlich ein großer Vorteil gegenüber luftisolierten Schaltanlagen – auch im Hinblick auf die baulichen Ausführungen altbestehender elektrischer Betriebsräume.

Grenzwerte für Klima- und Umweltbedingungen

Gemäß DIN VDE 0101:2000-01 (Abschn. 3.3 ff.) sind die zulässigen Grenzwerte für die Klima- und Umweltbedingungen in Schalträumen einzuhalten. Für Innenraumanlagen gilt hierbei:

  • max. zulässiger Umgebungstemperaturbereich von –5 °C bis 35 °C (Mittelwerte bezogen auf 24 Stunden)
  • max. zulässige relative Luftfeuchtigkeit 70 % (Mittelwert bezogen auf 24 Stunden)

Grund für die notwendige Belüftung von Schalträumen ist sowohl die Vermeidung von Schwitzwasserbildung und der damit verbundenen Korrosion als auch die Vermeidung der Herabsetzung von Kriechstrecken durch eine zu hohe Luftfeuchtigkeit.

Wird im Schaltanlagenraum eine Lüftungsanlage zur Einhaltung der gemäß DIN VDE 0101 geforderten Klima- und Umweltbedingungen genutzt, so ist darauf zu achten, dass nicht allein die Lüftungsanlage im Fall eines Störlichtbogens zur Druckentlastung des Raums dient. In der Regel sind herkömmliche Lüftungsanlagen für eine solche Druckbeaufschlagung nicht ausgelegt. Sollte das Raumvolumen für die Aufnahme des bei einem Störlichtbogen auftretenden Überdrucks zu klein sein, so sind bauliche Maßnahmen, wie z.B. der Einbau von Druckentlastungsklappen, durchzuführen.

Autor: Dipl.-Ing. H. Bluhm

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Kommentare

Kommentar von Udo Bräutigam |

Wie wird die Größe der Druckausgleichsklappe berechnet, wenn ich sie in die Aussenwand einbauen will.
Gibt es Berechnungsprogramme Kostenfrei.

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