EoW July 2013

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Technischer artikel
Juli 2013 48
2.1 Ziel der Normen: Sicherheit
2.1.1 Reduzierung der Headlines wie:
Brand im Iroquois Theater –
30 Dezember 1903(4)
Mindestens 605 Menschen
kamen ums Leben
Die Ursache – Ein Kurzschluss bei
einer Bogenlampe zündete einen
Vorhang an, und dann entzündete das
Bühnenbildmaterial eine beträchtliche
Menge an Holzverkleidungen.
Probleme: die Notausgänge waren nicht
fertiggestellt, Feuerlöscher, Brausen,
Alarme, Telefone und Wasseranschlüsse
waren nicht vorhanden und die
Ausgänge waren gesperrt. Mit über 2000
Theaterbesuchern entstand im Gebäude
eine Überbelegung: alle Sitzplätze waren
ausverkauft und viele Stehplätze waren
besetzt. Diese Tragödie trug dazu bei,
bessere Brandcodes und –normen zu
schaffen.
Einige Ergebnisse und Verbesserungen:
Diese Tragödie führte zur Einführung von
Panikstangen, Metallblechabschirmungen,
die zwischen den Zuschauern und
der Bühne gehoben und gesenkt
werden (nicht allgemein von Codes
und Normen übernommen) und
Türen öffentlicher Gebäude, die sich in
Ausgangsrichtung öffnen müssen. Die
Normen für Draht und Kabel sowie jene
für elektrische Ausrüstungen wurden
erst später im Laufe des Jahrhunderts
implementiert. Die Normen bestimmen
die Mindesteigenschaften, die für die
Sicherheit und Leistung gefordert werden.
Alle drei Jahre wird das NEC wesentlich
überarbeitet um mit der Technologie und
den weiter erhöhten Schutz gegen die
Risiken von elektrischen Bränden und
Stromschlägen Schritt zu halten. Nicht
vorhandene oder nicht ausreichende
Normen würden die Lebensqualität auf
der Erde wesentlich reduzieren.
Gute Normen dienen als Sperre
gegenüber minderwertigen Produkten.
Normen sollten Wert zuführen,
leistungsfähig sein und nicht als Sperre
gegenüber dem Freihandel wirken. Sie
können zu diesem Prozess beitragen.
2.1.2 Wert der Normenentwicklung:
Normen werden durch einen Konsens
entwickelt, basierend auf einem Input
vielfältiger Interessen. Hersteller,
Benutzer, Prüfunternehmen und
Kunden, alle bringen ihre Sicht zu den
Normenentwicklungsverfahren ein.
Dieses Verfahren fügt einen Mehrwert
hinzu, weil es Normen entwickelt, die
wirksam, sachbezogen und glaubwürdig
sind basierend auf der Seriosität der
Entwickler(5).
Die technologischen Fortschritte
beeinflussen Normen. Sie entwickeln
sich weiter während die Draht- und
Kabeltechnologie sich verändert.
Demzufolge sind wir alle, als Hersteller
und Benutzer, mit unseren Beiträgen
wichtig, die wesentlich sind, um gute
Normen für Wert und Vorteile zu erreichen.
Draht- und Kabelprodukte erfüllen
anspruchsvolle Leistungskriterien
bei elektrischen Prüfungen sowie
physikalische, mechanische und
chemische Eigenschaften für eine Vielzahl
von Temperaturnennwerten.
Normenentwicklung dreht sich um die
Generierung von Leistungsangaben und
-informationen, die sichere Arbeitsweisen
während der Installation, Prüfungen
und die Benutzung von Draht- und
Kabelprodukten zulassen. Wir erwarten,
dass diese Produkte zumindest 30 Jahre
lang oder darüber hinaus bestehen.
Der ASTM wurde während der
Präsidentenkonferenz zum Brandschutz
im Jahre 1947(6) für seinen Ansatz
erwähnt, der darin bestand, dass eher die
Leistung als das spezifische Material den
zukünftigen Verlauf des Brandschutzes
entscheiden sollte. Die Leistung
ermöglicht neue Materialentwicklungen
um das Sicherheitsniveau auf den
nächsten Level zu bringen.
2.1.3 Vorteile der Normenentwicklung:
a Sicherheit – Neben anderen
Behörden bieten NEC und ASTM
praktische Anleitungen um die für die
Sicherheit zuständigen Mitarbeiter
sowie Öffentlichkeit gegen die
Gefahr während der Installation,
des Betriebs und der Wartung der
elektrischen Ausrüstungen und der
Kommunikationsleitungen und den
dazugehörigen Ausrüstungen zu
unterstützen. NEC deckt eine große
Auswahl an elektrotechnischen
Bereichen, einschließlich
Akkumulatoren, Transformatoren,
Leiter, Schaltgeräte, Leistungsschalter,
Freiraum, Kabelabschlüsse,
Sicherheitswarnzeichen und
Schutzkleidung für das Personal, das
elektrische Ausrüstungen installiert.
Um für die elektrische Sicherheit
zu sorgen wurden Methoden
entwickelt, die das Niveau des
Isolierungswiderstands gegenüber der
Stromübertragung durch verschiedene
Trägermaterialien bestimmen(7).
Ein Maß ist das durch ASTM D149(8)
festgelegte Volt pro Mil.
Diese Methode ist eine Messung der
dielektrischen Abbruchspannung
und der dielektrischen Festigkeit der
Isolierung.
Der Wert ist bei einem guten
Isolationsmaterial hoch. Ein weiterer
Maß ist die dielektrische Konstante
oder der Verlustfaktor, die durch eine
Flüssigkeitsverdrängung mit Einsatz
von ASTM D1531(9) gemessen werden.
Die elektrische Durchbruchfestigkeit
durch Verästelung bei der Isolierung
wird durch ASTM D3756(10) gemessen.
Der Wert ist bei einem guten
Isolationsmaterial niedrig.
ASTM D4872(11) ist eine Prüfmethode
für die dielektrische Prüfung der
Draht- und Kabelfüllmischungen.
Die Prüfung von Kriechstrom und
Erosion mit geneigter Fläche gemäß
ASTM D2303(12) oder die Prüfung der
Kriechstrom- und Erosionsfestigkeit
mit Staub und Nebel gemäß ASTM
D2132(13), bieten eine Bewertung
der Kriechstromfestigkeit auf der
kontaminierten Oberfläche eines
Isolationsmaterials.
b Physikalische Eigenschaften und
chemische Widerstandsfähigkeit
– Zugfestigkeit, Dehnung,
Auswirkung bei niedriger Temperatur
und bei Raumtemperatur,
Deformationsbeständigkeit und
darüber hinaus können Öl-, Benzin-
und Ozonbeständigkeit für das
Arbeitsumfeld bewertet werden.
Beispiele der Leistungsnormen,
die diese Leistungseigenschaften
enthalten sind ASTM D470(14), UL 44 (15)
und UL 83(16).
c Flammen- und Rauchleistung
– verschiedene Level werden
erreicht, abhängig vom geforderten
Sicherheitsniveau. Für Kabel, sind
in der UL 44 z. B. die Prüfungen FT1
(tropfende Partikeln), FT2 (Brandtests
mit horizontaler Ablage) und FT4
(Brandtests mit vertikaler Ablage)
enthalten. Weitere Beispiele für Brand-
und Rauchleistungsprüfungen im
Draht- und Kabelbereich sind in der
nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt.
Die Brandschutzleistungen für
Kabelprodukte haben sich entwickelt.
Brandschutz basiert teilweise auf
einer Steuerung der Zündung, die
Geschwindigkeit der Wärmefreisetzung
sowie Flammenausbreitung oder den
während eines Brands freigesetzten
Rauch.
Das sind die kritischen Abmessungen,
die z. B durch UL 1685(25) und ASTM
D5537(23) bewertet werden. Die Menge
an Wärmefreisetzung bestimmt die
Ausbreitungsgeschwindigkeit eines
Feuers. Eine größere und schnellere
Wärmefreisetzung werden einige
feuerhemmende Additive vereiteln. Eine
höhere Wärmefreisetzung bedeutet
für die Feuerwehr am Brandort, eine