Sicherheitskonzepte für Hochvoltsysteme
Sicherheitskonzepte für Hochvoltsysteme
Sicherheitskonzepte für Hochvoltsysteme
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
07.11.2013<br />
Wolfgang Gutbrod<br />
Arbeitssicherheit, Ergonomie und Umweltschutz<br />
(ARBEITS-)SICHERHEITSKONZEPTE FÜR<br />
HOCHVOLTSYSTEME / ELEKTRIFIZIERTE FAHRZEUGE<br />
DGUV FACHGESPRÄCH „ ELEKTROMOBILITÄT - ABER SICHER!“<br />
7. NOVEMBER 2013 IN DÜSSELDORF
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
INHALTE.<br />
Juristische Verantwortung des Unternehmers im<br />
Arbeitsschutz<br />
neue Gefährdungen<br />
(Prüfstände, Werkstätten, Labore, elektrifizierte<br />
Fahrzeuge)<br />
Schutzmaßnahmen<br />
Ausblick Retten und Bergen<br />
Seite 2
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
THEMENSTELLUNG ZUR ELEKTROMOBILITÄT.<br />
Ermittlung von Gesamtfahrzeug- und Bauteil- Beanspruchungen<br />
<strong>für</strong> elektrifizierte Fahrzeuge mit Hochvolt (HV)-Komponenten.<br />
Erstellen von Sicherheitsanforderungen z. B. <strong>für</strong><br />
Betriebsfestigkeitstests (einschl. Crash-Absicherung) <strong>für</strong><br />
elektrifizierte Vorserien-Fahrzeuge mit Hochvolt-Energiespeichern.<br />
Arbeitssicherheit:<br />
Mitarbeit beim Erstellen von <strong>Sicherheitskonzepte</strong>n beim Umgang mit<br />
Hochvolt-Komponenten / HV-Energiespeichern (u .a. Lithium-Ionen)<br />
im Prüffeld, Labore, Werkstätten und Vorserien-Fahrzeugen.<br />
Anmerkung: > Serienfahrzeuge sind „ eigensicher“<br />
Seite 3
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
JURISTISCHE VERANTWORTUNG IM ARBEITSSCHUTZ.<br />
Seite 4
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
JURISTISCHE VERANTWORTUNG IM ARBEITSSCHUTZ.<br />
Gefährdungsbeurteilung !<br />
HV-Komponenten !<br />
Qualifikation ermitteln, MA qualifizieren !<br />
Seite 5
BMW HISTORIE ELEKTROFAHRZEUGE<br />
MEHR ALS 40 JAHRE ERFAHRUNG.<br />
1992: BMW 325<br />
NaNiCl-Batterie<br />
1987: BMW 325<br />
NaS-Batterie<br />
1996: BMW 325<br />
NaNiCl-Batterie<br />
1993: BMW E1<br />
NaS-Batterie<br />
2003: X5<br />
Active Hybrid<br />
mit Super<br />
Caps<br />
1995: 316i<br />
Serieller Hybrid<br />
mit NaNiCl-Batterie<br />
1994: 518i<br />
Parallel-Hybrid<br />
mit NiMH-Batterie<br />
1972: BMW<br />
1602<br />
Bleibatterie<br />
964: BMW<br />
700<br />
Bleibatterie<br />
Quelle: BMW AG
Quelle: BMW AG<br />
2014:<br />
BMW i8<br />
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
HYBRID- UND ELEKTROFAHRZEUGE.<br />
Hybrid<br />
BEV<br />
2009: MINI E<br />
2009:<br />
Active Hybrid X6<br />
2010:<br />
Active Hybrid 7<br />
Active Hybrid 5<br />
Active Hybrid 3<br />
2011: BMW Active E<br />
2013:<br />
BMW i3
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
HOCHVOLT-KOMPONENTEN ELEKTRIFIZIERTE FAHRZEUGE.<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 8
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
BETRIEBSFESTIGKEIT.<br />
- Druckprüfungen von Lithium-Ionen-Batterien<br />
- Testen von Lithium-Ionen-Batterien in Klimakammern<br />
- Shaker-Test mit Lithium-Ionen-Batterien<br />
- …<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 9
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
GEFÄHRDUNGEN BEI BETRIEBSFESTIGKEITSTEST MIT LITHIUM-IONEN-SPEICHER.<br />
Gefährdungen<br />
T hermische Reaktion / B rand<br />
C hemische Reaktion / Gefahrstoffe<br />
E lektrische E nergie<br />
Seite 10
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
GEFÄHRDUNGEN BEI BETRIEBSFESTIGKEITSTEST MIT LITHIUM-IONEN-SPEICHER.<br />
Seite 11
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
SCHALENMODELL SCHUTZMASSNAHMEN KLIMAKAMMER.<br />
Isolations-Überwachung<br />
Not-Halt<br />
S prinkler,<br />
R auchmelder<br />
in Messwarte<br />
Detektion von<br />
CO, HC / H 2<br />
S auerstoffmangel-<br />
Überwachung<br />
(O 2 -S ensor Messwarte<br />
wg. N 2 -Inertis ierung<br />
Prüfkammer)<br />
optisches<br />
S ignal<br />
bei O 2 -<br />
Voralarm<br />
T echn. L üftung<br />
bei O 2 - Vor- / Hauptalarm<br />
Optisch / akustisches Signal<br />
bei O 2 -Hauptalarm,<br />
Meldung auf besetzte S telle<br />
Prävention<br />
Detektion<br />
IT-Netz P rüfling<br />
Überwachung (Prüfstandswächter) der Grenzwerte<br />
S pannung, S trom, T emperatur und Abschaltung Prüfling<br />
/ K limakammer<br />
S oftware gemäß Norm (IS O 13849-1)<br />
N 2 -Inertisierung der<br />
K limakammer<br />
E vtl. Überdruck K ammer nach<br />
S törfall über Membrane abführen<br />
Abschaltung N 2 -<br />
Versorgung<br />
bei O 2 -Hauptalarm<br />
Reduktion<br />
Schadensausmaß<br />
Seite 12
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
INFO EXTERN KLIMAKAMMERN.<br />
Quelle: Weiss Umwelttechnik GmbH<br />
Seite 13
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
UMGANG MIT ELEKTRISCHEN HOCHVOLT-ENERGIESPEICHER.<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 14
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
MENSCH UND ELEKTRISCHER STROM.<br />
neue Gefährdung elektrifizierte (Vorserien-)Fahrzeuge<br />
• 2. Bordnetz > Spannungen > 60 V DC<br />
• Arbeiten am Fahrzeug, in Werkstätten, Prüfständen<br />
und Labore durch „ elektrotechnische Laien“<br />
Elektrizität ist <strong>für</strong> Menschen<br />
nicht<br />
- riechbar<br />
- schmeckbar<br />
- tastbar<br />
- hörbar<br />
- sehbar<br />
Kein Sinnesorgan warnt uns, wenn wir in die Nähe<br />
spannungsführender Teile kommen!<br />
Seite 15
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
GEFÄHRDUNGSBEURTEILUNG.<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 16
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
PRÜFSTÄNDE MIT ELEKTRIFIZIERTEM ANTRIEBSSTRANG UND HV-SPEICHER.<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 17
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
PRÜFSTÄNDE MIT ELEKTRIFIZIERTEM ANTRIEBSSTRANG UND HV-SPEICHER.<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 18
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
MENSCH UND ELEKTRISCHER STROM - ARBEITEN UNTER SPANNUNG-<br />
Gefährdungen bei Arbeit unter Spannung (BGR A3 und BGI 8686)<br />
wenn:<br />
die Spannung zwischen den aktiven Teilen als auch die Spannung zwischen<br />
aktiven Teilen und Erde höher als 50 V Wechselspannung (AC)<br />
oder 120 V Gleichspannung (DC) ist,<br />
oder<br />
der Kurzschlussstrom an der Arbeitsstelle größer als 3 mA Wechselstrom<br />
(Effektivwert) oder 12 mA Gleichstrom ist<br />
oder<br />
die Energie mehr als 350 mJ beträgt<br />
oder<br />
bei elektrischen Anlagen in Ex-Bereichen die Stromkreise nach DIN EN<br />
60079-14 ( VDE 0165-1) und DIN EN 61241-14 nicht eigensicher errichtet<br />
sind.<br />
(relevant bei Prüfständen mit befeuerten Motoren)<br />
Arbeit unter Spannung, PW-54, 11.04.2012 Seite 19
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
ARBEITEN AN UNTER SPANNUNG STEHENDEN HV-KOMPONENTEN.<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 20
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
SCHUTZMASSNAHMEN ELEKTRIFIZIERTE FAHRZEUGE.<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 21
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
SCHUTZMASSNAHMEN ELEKTRIFIZIERTE FAHRZEUGE.<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 22
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
ORGANISATORISCHE MASSNAHMEN.<br />
Seite 23
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
ORGANISATORISCHE MASSNAHMEN.<br />
Seite 24
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
ERPROBUNG ELEKTRIFIZIERTE FAHRZEUGE.<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 25
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
SCHUTZMASSNAHMEN IN ELEKTRIFIZIERTEN FAHRZEUGEN.<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 26
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
SCHUTZMASSNAHMEN ELEKTRIFIZIERTE FAHRZEUGE.<br />
Quelle: BMW AG<br />
Seite 27
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
QUALIFIZIERUNG HOCHVOLTSYSTEME.<br />
Notwendige elektrische Arbeiten wie<br />
− Verdrahtung Prüfling / Messtechnik<br />
− Inbetriebnahme<br />
− Fehlersuche<br />
− Umbau<br />
− Außerbetriebnahme<br />
durch Elektrofachkräfte mit<br />
Zusatzqualifizierung <strong>für</strong> Arbeiten an / <strong>für</strong><br />
Fahrzeuge mit <strong>Hochvoltsysteme</strong>n<br />
entsprechend der BGI 8686<br />
Seite 28
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
SCHUTZMASSNAHMEN ELEKTRIFIZIERTE SERIENFAHRZEUGE.<br />
- Basisschutz (schutzisolierte elektrische<br />
Komponenten, auch gegen Feuchtigkeit)<br />
orange HV-Kabel / HV-Stecker<br />
IP 67<br />
- isoliertes IT-Netz (Schutztrennung gegen Karosse)<br />
- Isolationsüberwachung<br />
- Service Disconnect (Art Hauptschalter)<br />
- HV-Interlock (Stecker mit voreilendem Steuerkontakt)<br />
- Fehlerstromüberwachung beim Laden mit Ladekabel<br />
- Kennzeichnung (der zu öffnenden Komponenten)<br />
- über Crash-Sensoren (Airbag) Trennen 12 V Batterie<br />
und Hochvolt-Energiespeicher vom Bordnetz<br />
Seite 29
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
RETTEN UND BERGEN.<br />
Quelle: DGUV<br />
Seite 30
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
ELEKTRISCHE GEFÄHRDUNGEN BEIM RETTEN UND BERGEN.<br />
Quelle: DGUV<br />
Seite 31
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
VDA AK RETTEN UND BERGEN.<br />
Quelle: VDA<br />
Kontakt:<br />
Dr. Sascha Pfeifer<br />
Verband der Automobilindustrie e. V. (VDA)<br />
Referent Abteilung Technik<br />
Behrenstraße 35, 10117 Berlin<br />
Tel. +49-(0)30 897842-286<br />
Mail pfeifer@vda.de<br />
URL http://www.vda.de<br />
Seite 32
SICHERHEITSKONZEPTE HOCHVOLTSYSTEME<br />
VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT.<br />
Seite 33
Change language