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Industrielle Automation 6/2015

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Industrielle Automation 6/2015

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK Sicherheit geht vor Drei-Block-Modell in der Norm EN 62368-1 zeigt, wie Gefahrenrisiken minimiert werden können 01 Einblick in das Sicherheitslabor von Phoenix Testlab – im Bild Thomas Fiebig, der sich u. a. mit der Prüfung von Produkten der Norm EN 60950-1 beschäftigt Thomas Fiebig Ab Mitte 2019 wird im Bereich der Audio/Video-, Informations- und Kommunikationstechnik die Norm EN 62368-1 verbindlich sein und somit die Normen EN 60950-1 und EN 60065 ablösen. Aber wie definiert die neue Norm Sicherheit? Anhand des Drei-Block-Modells soll diese Frage geklärt werden. Die freie Enzyklopädie Wikipedia erklärt den Begriff Sicherheit als „Zustand, der frei von unvertretbaren Risiken ist oder als gefahrenfrei angesehen wird.“ Sicherheit wird also als Abwesenheit von Risiken und Gefahren verstanden. Dabei macht die Formulierung ‚unvertretbar‘ klar, dass es keine absolute Sicherheit, also die vollständige Vermeidung aller Risiken und Gefahren, geben kann. Sicherheit ist damit ein relativer Zustand, der definiert und festgelegt werden muss. Für technische Geräte, Einrichtungen und Anlagen erfolgt diese Definition durch Richtlinien und Normen, in denen Anforderungen und Grenzwerte festgelegt werden. Eine Norm ist dabei kein Werk, das – einmal erlassen – unverändert Bestand hat. Vielmehr wird sie aufgrund von Erfahrungen, neuen Erkenntnissen und der Entwicklung neuer Technologien stets überarbeitet Dipl.-Ing. (FH) Thomas Fiebig ist Produktprüfer im Sicherheitslabor der Phoenix Testlab GmbH in Blomberg und aktualisiert. Immer kürzer werdende Entwicklungszyklen führen dazu, dass Normen immer wieder angepasst werden müssen. Zudem spiegelt eine Norm üblicherweise den Blick auf die Vergangenheit wider, da sie Erfahrungen aufnimmt und die Anforderungen der Norm entsprechend geändert werden. Neue und zukünftige Entwicklungen können dabei nur eingeschränkt Berücksichtigung finden. Wie kommt es zu Verletzungen und Bränden? Die Produktsicherheitsnorm EN 62368-1 versucht hier einen neuen Ansatz umzusetzen: den gefahrenbasierten Ansatz. Daher wird diese Norm im englischen Sprachgebrauch auch als Hazard Based Standard (HBS) bezeichnet. Ein Gerät wird dabei allgemein als Quelle von mehreren möglichen Gefahren angesehen, die von ihm ausgehend auf Menschen, Tiere oder Gegenstände einwirken können. Der Zusammenhang zwischen den Gefahrenquellen und ihren Einwirkungen auf den Körper wird im Drei- Block-Modell beschrieben. 02 Das Drei-Block-Modell zeigt, dass es zu Gefahren (Schmerzen, Verletzungen und Brand) kommen kann, wenn Energie aus einer Gefahrenquelle auf einen Körper oder Material übertragen wird (oben), eine Schutzvorrichtung kann dagegen das Risiko senken, da sie ein Einwirken verhindert oder zumindest die Energie soweit minimiert, dass die Gefahr gebannt ist (unten). Der gefahrenbasierte Ansatz des Modells geht davon aus, dass Schäden auftreten, wenn Energie ausreichender Stärke und Dauer aus einer Gefahrenquelle mittels einer Übertragungsmöglichkeit auf einen Körper oder ein Material wirkt. In der EN 62368-1 werden sechs Arten von Gefahren- beziehungsweise Energiequellen definiert: Elektrische Energiequelle (ES), Thermische Energie einer Leistungsquelle (PS), Mechanische Energiequelle (MS), Temperatur einer thermischen Energiequelle (TS), Strahlungsquelle (RS) sowie Chemische Gefahren. Diese Energiequellen werden (bis auf die chemische Gefahr, bei der eine Einteilung in Klassen nicht sinnvoll ist) anhand ihrer Stärke jeweils in drei Klassen eingeteilt. Klasse 1 entspricht einer Energiequelle, die keinen Schutz benötigt – z. B. als elektrische 26 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2015

SENSORIK UND MESSTECHNIK Energiequelle ES1 – eine Energiequelle der Klasse 3 kann dagegen Verletzungen bis zum Tod beziehungsweise das Entstehen eines Brandes verursachen. Bei der Definition der Energieklassen begegnen uns teils bekannte Grenzwerte wie die Spannungsgrenzen von SELV (Safety Extra Low Voltage) und der ‚Stromkreis mit Strombegrenzung‘ für die Energieklasse ES1 einer Spannungsquelle. Schutzvorrichtungen senken das Gefahrenrisiko Sicherheit wird in der EN 62368-1 dadurch erreicht, dass zwischen die Energiequelle und ihre Umgebung eine Schutzvorrichtung eingebracht wird. Diese Vorrichtung soll die Wahrscheinlichkeit für Schmerzen und Verletzungen bzw. Sach- und Vermögensschäden verringern, indem sie verhindert, dass die Energie auf den Körper bzw. ein Material einwirken kann bzw. die Energie so stark reduziert wird, dass keine Gefahr mehr besteht. Von der Art und Höhe der Energiequelle hängt es ab, welche Schutzvorrichtung erforderlich ist, um Schutz zu gewährleisten. Die Norm spricht von einer Basis-Schutzvorrichtung, einer zusätzlichen und einer verstärkten Schutzvorrichtung. Für eine elektrische Energiequelle wäre das dann eine Basisisolierung, zusätzliche Isolierung bzw. verstärkte Isolierung. Ebenso ist die doppelte Schutzvorrichtung aus Basis- und zusätzlicher Schutzvorrichtung vorhanden. Sie entspricht der doppelten Isolierung. Neue Anforderungen bereits im Blick haben Durch die verallgemeinernden Definitionen der Gefahrenquellen und der Schutzvorrichtungen versucht die EN 62368-1 unabhängiger von konkreten Technologien und Konstruktionen zu sein, als es z. B. die EN 60950-1 ist. Alle Arten von Gefahrenquellen werden nach dem gleichen Schema beschrieben. Für den Entwickler bedeutet es, dass er in der Norm weniger eine Konstruktionsanweisung bekommt, sondern einen Rahmen, innerhalb dessen er sich bewegen kann. Er hat mehr Freiheiten in der Ausführung der 03 Übersicht der Energiequellen: Während eine Energiequelle der Klasse 1 keinen Schutz benötigt, kann es bei Energiequellen der Klasse 3 zu lebensgefährlichen Verletzungen und Bränden kommen Konstruktion seines Gerätes. Dafür wird ihm zu Beginn seiner Entwicklung mehr Arbeit in der Betrachtung und Definition möglicher Gefahrenquellen und seiner dafür vorgesehenen Schutzvorrichtungen abverlangt. Trotz der Betrachtung möglicher Gefahren fordert die Norm jedoch keine explizite Risikoanalyse. Die EN 62368-1 ist eine Produktsicherheitsnorm. In ihrem Entstehungsprozess (seit 2002) sind dazu bewährte Umsetzungen der Anforderungen an sichere Geräte aus der EN 60950-1 sowie EN 60065 eingeflossen. Die Grenzwerte der Energieklassen und die entsprechenden geforderten Vorrichtungen bilden das Gerüst der Norm, woraus sich konkrete Ausführungen ableiten lassen. Bereits jetzt kann die EN 62368-1 zur Prüfung von Produkten verwendet werden. Der Termin zur verpflichtenden Anwendung ist der 20.06.2019. Auch wenn das noch in weiter Zukunft zu liegen scheint, ist es wichtig, sich mit den neuen Anforderungen zu beschäftigen. Im Hinblick auf die Entwicklungszeiten und Produktlebenszyklen ist diese Deadline schnell überschritten. Zusätzlich erfordern die Änderungen der grundlegenden Sicherheitsprinzipien in der EN 62368-1 im Vergleich mit der EN 60950-1 bzw. EN 60065 von Entwicklern eine Einarbeitung, um ein tiefergehendes Verständnis zu bekommen. Prüfinstitute können beim Übergang zur neuen Norm hilfreich zur Seite stehen. www.phoenix-testlab.de We connect the industry Die MC Technologies VPN-Lösung für Ihre industrielle M2M-Applikation wie Fernwartung, Überwachung, Vernetzung, Alarmierung etc. VPN Gateway Admin RS-232/RS-485 Ihr Partner für M2M-Projekte • Konzeption Ihrer Lösung • Entwicklung • Hardware • Software • Services alles aus einer Hand Leitstelle VPNGate Portal Server VPN SPS SPS IP-Kamera Monitor WiFi Mobile Servicetechniker Mobilfunk- Router Firmennetzwerk Maschinen Computer MC Technologies GmbH Kabelkamp 2– 30179 Hannover Tel. +49 (0)511 67 69 99 -0 Fax +49 (0)511 67 69 99 -150 www.mc-technologies.net www.mct-shop.net info@mc-technologies.net Besuchen Sie uns auf der sps ipc drives, 24. – 26. 11. 2015 Nürnberg, Halle 10, Stand 401 sps ipc drives

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