BG BAU Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft

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4 Erhöhte elektrische Gefährdung

Bild 4-1: Lichtbogenschweißer unter erhöhter elektrischer Gefährdung, durch isolierende Unterlage geschützt

Bild 4-1: Lichtbogenschweißer unter erhöhter elektrischer Gefährdung, durch isolierende Unterlage geschützt

Bei Lichtbogenarbeiten unter erhöhter elektrischer Gefährdung besteht eine größere Gefährdung durch elektrische Durchströmung als bei Lichtbogenarbeiten unter Normalbedingungen (Bild 4-1).

Erhöhte elektrische Gefährdung besteht z. B.

  1. wenn der Schweißer zwangsweise (z. B. kniend, sitzend, liegend oder angelehnt) mit seinem Körper elektrisch leitfähige Teile berührt;
  2. an Arbeitsplätzen, an denen bereits eine Abmessung des freien Bewegungsraumes zwischen gegenüberliegenden, elektrisch leitfähigen Teilen weniger als 2 m beträgt, sodass der Schweißer diese Teile zufällig berühren kann;
  3. an nassen, feuchten oder heißen Arbeitsplätzen, an denen der elektrische Widerstand der menschlichen Haut oder der Arbeitskleidung und der Schutzausrüstung durch Nässe, Feuchtigkeit oder Schweiß erheblich herabgesetzt werden kann.

Elektrisch leitfähige Teile sind z. B. metallische, feuchte oder nasse Wände, Böden, Roste und Stoffe, wie Stein, Beton, Holz, Erdreich.

Nach Schätzungen werden weit über die Hälfte aller Lichtbogenschweißarbeiten unter erhöhter elektrischer Gefährdung durchgeführt. Dennoch erkennen viele Schweißer immer noch nicht, wann sie erhöht elektrisch gefährdet sind.

Sie halten die erforderlichen besonderen Isolationsmaßnahmen nicht für notwendig, weil sie bisher aufgrund zufällig günstiger Umstände "nur" elektrische Schläge erhalten haben. Dabei muss man wissen, dass in einer solchen Situation nur eine etwas anders ausgeführte Bewegung den Tod hätte herbeiführen können.

Eine erhöhte elektrische Gefährdung liegt immer dann vor, wenn die Widerstände für einen Stromfluss durch den Körper verringert sind, sei es durch verkürzte Stromwege oder durch gut leitfähig gewordene Kleidung.

Bild 4-2: Lichtbogenschweißer unte erhöhter elektrischer Gefährdung mit Hilfe isolierender Zwischenlage geschützt

Bild 4-2: Lichtbogenschweißer unter erhöhter elektrischer Gefährdung mit Hilfe isolierender Zwischenlage geschützt

Zur Erleichterung der Beurteilung, ob eine erhöhte elektrische Gefährdung beim Lichtbogenschweißen vorliegt, dient das Pauschalmaß von 2 m für den freien Bewegungsraum zwischen gegenüberliegenden leitfähigen Teilen.

Wird dieses Maß auch nur in einer einzigen Abmessung – Länge, Breite, Höhe oder Durchmesser – unterschritten, so liegt eine erhöhte elektrische Gefährdung vor.

Natürlich bringen nicht nur kleine Behälter und Doppelböden von Schiffen, sondern auch Stahlkonstruktionen erhöhte elektrische Gefährdung mit sich, da der Schweißer zwangsläufig durch seine Arbeitshaltung mit seinem Körper leitfähige Teile berührt, z. B. wenn er auf einem Träger sitzend lichtbogenschweißt.

Auch an Bauteilen größten Ausmaßes können derartige Gefährdungen vorliegen, wenn der Schweißer, z. B. in oder an großen Tanks, auf einem Stahlrohrgerüst arbeitet.

Der erhöhten elektrischen Gefährdung wird begegnet

  • über Bauvorschriften für geeignete Stromquellen
  • durch Sicherstellung einer ausreichenden Isolation des Schweißers

4.1 Zulässige Leerlaufspannung unter erhöhter elektrischer Gefährdung

Gleichspannung darf 113 V Scheitelwert nicht überschreiten. Wechselspannung ist auf 68 V Scheitelwert und 48 V Effektivwert begrenzt. Auch im Fehlerfalle darf weder die Leerlaufspannung diese Grenzwerte überschreiten noch der Wechselspannungsanteil der Gleichspannung 48 V Effektivwert überschreiten.

Gefahrenminderungseinrichtung
Höhere Spannungen sind zulässig, wenn die Sicherheit des Schweißers auch im Fehlerfalle durch folgende selbsttätig wirkende Einrichtung gewährleistet ist:

  1. Leerlaufspannungsminderungseinrichtung
    Hierbei handelt es sich um eine Gefahrenminderungseinrichtung, die selbsttätig eine unzulässig hohe Leerlaufspannung auf einen zulässigen Wert vermindert, wenn nicht geschweißt wird.
  2. Umschalteinrichtung von Wechsel- auf Gleichspannung
    Hierbei handelt es sich um eine Gefahrenminderungseinrichtung, die selbsttätig die zum Schweißen erforderliche unzulässig hohe Wechselspannung auf eine zulässige Leerlaufgleichspannung umschaltet, wenn nicht geschweißt wird und nach dem Zünden mit der Leerlaufgleichspannung die Wechselspannung zum Schweißen wieder einschaltet.

Gefahrenminderungseinrichtungen müssen folgende Bedingungen erfüllen:

  • Eine geeignete Einrichtung (z. B. eine Signallampe) zeigt an, dass die Gefahrenminderungseinrichtung wirksam ist. Wenn eine Signallampe vorgesehen ist, leuchtet diese, wenn die Gefahr gemindert, d. h. die Leerlaufspannung auf einen zulässigen Wert vermindert oder in eine zulässige Gleichspannung umgeschaltet ist.
  • Gefahrenminderungseinrichtungen können vom Schweißer ohne unzulässigen Werkzeuggebrauch nicht unwirksam gemacht oder umgangen werden.
  • Gefahrenminderungseinrichtungen werden innerhalb 0,3 s wirksam, wenn ein Grenzwert der Leerlaufspannung überschritten wird, und sie sollten bei Versagen innerhalb von 1s einen gefahrlosen Zustand erreichen, z. B. durch Abschalten der Stromquelle oder durch Umschalten auf eine zulässige Spannung.

Auch die zum Lichtbogenschweißen unter erhöhter elektrischer Gefährdung zulässigen Leerlaufspannungen bieten allein keinen ausreichenden Schutz für den Schweißer.

Deshalb ist es besonders unter erhöhter elektrischer Gefährdung notwendig, die Isolation des Schweißers, z. B. durch isolierende Zwischenlagen oder isolierende Kopfbedeckung, sicherzustellen (Bild 4-3).

Bild 4-3: Geschützt durch isolierende Unterlage

Bild 4-3: Geschützt durch isolierende Unterlage

Wird, z. B. liegend mit durchschwitzter Kleidung, auf einem Werkstück ohne isolierende Zwischenlage geschweißt und gerät das Elektrodenende an den Hals des Schweißers, so beträgt der Widerstand des verkürzten Stromweges zwischen Brust und Hals etwa 300 Ohm.

Bei 100 Volt Gleichspannung fließt hierbei ein Strom von etwa 300 mA, der zum Tod des Schweißers infolge von Herzkammerflimmern führen kann.

Bei Verwendung von zulässiger Wechselspannung unter gleichen Bedingungen ist mit Sicherheit der Tod zu erwarten.

Auch Plasmastromquellen sind für die Anwendung unter erhöhter elektrischer Gefährdung zulässig, wenn sie die in Abschnitt 3.2.1 zu Einsatzbedingung 5 angegebenen Anforderungen erfüllen.

Um Gefährdungen auch bei Brennerstörungen zu vermeiden, darf der Schweißer unter erhöhter elektrischer Gefährdung Lichtbogenbrenner nicht öffnen.

4.2 Zulässige Schweißstromquellen zum Lichtbogenschweißen unter erhöhter elektrischer Gefährdung

Alle Schweißstromquellen, die für Lichtbogenarbeiten unter erhöhter elektrischer Gefährdung geeignet sind, müssen deutlich erkennbar und dauerhaft das Symbol (Bild 4-4) tragen oder die bisherigen Symbole bei Wechselstromquellen und bei Gleichstromquellen.

Werden Arbeiten sowohl unter erhöhter elektrischer Gefährdung als auch ohne erhöhte elektrische Gefährdung durchgeführt, so sollten – um lebensgefährdende Verwechselungen von vornherein auszuschließen – nur Stromquellen eingesetzt werden, die zur Verwendung unter erhöhter elektrischer Gefährdung geeignet und entsprechend gekennzeichnet sind.

Da Gleichstrom bei gleicher Stromstärke weniger gefährlich als Wechselstrom ist, sind Gleichstromquellen zu empfehlen.

Zulässig sind jedoch auch entsprechend gekennzeichnete Wechselstromquellen.

Bild 4-4: Kennzeichnung für Schweißstromquellen zum Lichtbogenschweißen unter erhöhter elektrischer Gefährdung

Bild 4-4: Kennzeichnung für Schweißstromquellen zum Lichtbogenschweißen unter erhöhter elektrischer Gefährdung

4.3 Aufstellen von Schweißstromquellen zum Lichtbogenschweißen unter erhöhter elektrischer Gefährdung

Um zu den Gefahren beim Lichtbogenschweißen nicht noch zusätzlich Gefahren durch die Netzspannung, z. B. bei Beschädigung der Netzzuleitung, hinzuzufügen, dürfen Schweißstromquellen nicht in Arbeitsbereichen aufgestellt werden, in denen unter erhöhter elektrischer Gefährdung geschweißt wird.

Ist es erforderlich, Schweißstromquellen auf leitfähigen Flächen aufzustellen, so bieten Fehlerstromschutzeinrichtungen (RCDs) mit 30 mA Auslösestrom Schutz gegen Berührungsspannung bis max. 50 V im gewerblichen Bereich.

Diese Fehlerstromschutzeinrichtung (RCD) muss so installiert sein, dass sie sich vor der Steckdose, die zum Betreiben der Schweißstromquelle benutzt wird, befindet. Diese Steckdose muss sich auch außerhalb des Arbeitsbereiches bzw. der elektrisch leitfähigen Flächen befinden. Auch ein Trenntransformator kann zur Speisung verwendet werden.

 

Webcode: M1522-6