Vlamboogrisico beoordelen en beschermen: zo pakt u het aan

Bij elektrische veiligheid ligt de nadruk vaak op het voorkomen van een elektrische schok. Een tweede, minder zichtbaar gevaar is de vlamboog. Die kan ernstige brandwonden en oogletsel veroorzaken, ook bij personen die geen spanningvoerend deel aanraken. In dit artikel bespreken we wanneer het risico op een vlamboog verhoogd is, hoe u het beoordeelt en welke maatregelen passend zijn.

Wat is een vlamboog?

Een vlamboog ontstaat wanneer stroom door de lucht overslaat tussen geleiders van verschillende fasen of tussen een geleider en aarde. De lucht wordt daarbij geïoniseerd en geleidend, waardoor een stroom gaat lopen die pas stopt als de beveiliging afschakelt of de boog vanzelf dooft.

Binnen een fractie van een seconde komt er veel energie vrij. Dat leidt tot:

• extreme hitte, met temperaturen van duizenden graden in de boog zelf;
• een drukgolf die personen kan wegslaan en onderdelen kan wegschieten;
• gesmolten en verdampt metaal dat in het rond spat;
• fel licht en uv-straling, met risico op oogletsel;
• een harde knal, met kans op gehoorschade.

De ernst hangt vooral af van twee factoren: de kortsluitstroom die op die plek kan optreden en de tijd die het duurt voordat de voorliggende beveiliging afschakelt. Een hoge kortsluitstroom met een trage afschakeling geeft de meeste energie.

Wanneer is het risico verhoogd?

Een vlamboog kan ontstaan door een technisch defect, maar in de praktijk is de aanleiding vaak een handeling van een persoon in of bij een open verdeelinrichting. Situaties met een verhoogd risico zijn onder meer:

• schakelen in verdeelinrichtingen, vooral bij oudere of slecht onderhouden schakelmaterialen;
• meten in een geopende verdeelinrichting, bijvoorbeeld bij storingzoeken of bij de periodieke inspectie, zeker met meetapparatuur of meetsnoeren die niet geschikt zijn voor de meetcategorie;
• werken onder spanning, zoals het aansluiten of losnemen van geleiders aan een spanningvoerend rail- of groepensysteem;
• spanningsloosheid vaststellen en aarden, wanneer een deel onverwacht toch onder spanning blijkt te staan;
• verdeelinrichtingen dicht bij de transformator of het overdrachtspunt, waar de kortsluitstroom het hoogst is;
• vervuilde, vochtige of beschadigde installaties, waar isolatie kan doorslaan.

Ook vallend gereedschap, een losgeraakte moer of een meetpen die uitschiet kan een kortsluiting veroorzaken. Dat maakt het risico groter naarmate de werkruimte krapper is en er meer onbeschermde delen bereikbaar zijn.

De risicobeoordeling

Het vlamboogrisico hoort thuis in de risico-inventarisatie en -evaluatie (RI&E) die werkgevers op grond van artikel 5 van de Arbowet moeten opstellen. Voor organisaties met eigen verdeelinrichtingen en elektrotechnisch personeel is een specifieke uitwerking per installatie of type werkzaamheid nodig.

Een bruikbare beoordeling beantwoordt in elk geval de volgende vragen:

1. Bij welke verdeelinrichtingen en werkzaamheden kan een vlamboog ontstaan?
2. Hoe hoog is de te verwachten kortsluitstroom op die plek, en hoe snel schakelt de voorliggende beveiliging af?
3. Welke handelingen worden uitgevoerd, door wie en hoe vaak?
4. Kan het werk spanningsloos worden uitgevoerd, en zo nee, waarom niet?
5. Welke technische en organisatorische maatregelen zijn al aanwezig?
6. Welke persoonlijke bescherming is nodig voor het restrisico?

Voor de vragen 2 en 6 zijn gegevens uit de installatiedocumentatie nodig, zoals kortsluitberekeningen en de instellingen van beveiligingen. Er bestaan rekenmethoden om de te verwachten energie op een werkplek te bepalen. Laat zo'n berekening uitvoeren door iemand die daar deskundig in is en zorg dat de uitkomst wordt bijgewerkt als de installatie wijzigt.

In de praktijk de gegevens die nodig zijn voor een vlamboogbeoordeling ontbreken vaak, omdat schema's en kortsluitberekeningen niet actueel zijn. Een goede bedrijfsvoering met bijgewerkte documentatie, zoals artikel 3.4 van het Arbobesluit vraagt, is daarom ook de basis voor de vlamboogbeoordeling.

Rangorde van maatregelen

De Arbowet schrijft een vaste volgorde voor bij het kiezen van maatregelen, de arbeidshygiënische strategie: eerst de bron aanpakken, dan collectieve maatregelen, dan individuele maatregelen en pas als laatste persoonlijke beschermingsmiddelen. Voor vlamboogrisico ziet dat er zo uit:

Artikel 3.5 van het Arbobesluit sluit daarop aan voor elektrisch werk: werkzaamheden aan of nabij elektrische installaties worden spanningsloos uitgevoerd, tenzij bij laagspanning de dringende noodzaak van werken onder spanning is aangetoond en aan aanvullende voorwaarden is voldaan. Voor werk dat toch onder of nabij spanning gebeurt, bieden de pagina's over de vijf veiligheidsregels en over werken in de nabijheid van spanning aanknopingspunten.

Vlamboogwerende kleding en gezichtsbescherming

PBM verminderen de gevolgen van een vlamboog, maar voorkomen hem niet. Ze zijn bedoeld voor het restrisico dat na de andere maatregelen overblijft. Voor vlamboogwerende kleding is de IEC 61482-reeks de gangbare basis:

• IEC 61482-1-1 beschrijft een beproeving met een open vlamboog. Daaruit volgt een beschermingswaarde voor het materiaal, uitgedrukt als ATPV of EBT, en in recentere uitgaven ook ELIM. ATPV is gebaseerd op een kans van 50 procent op tweedegraads brandwonden en EBT op een kans van 50 procent dat het materiaal openbreekt; ELIM is de waarde waaronder in de beproeving geen brandwonden of openbreken optraden.
• IEC 61482-1-2 beschrijft de zogenoemde boxtest, met een gerichte vlamboog in een kast. Kleding wordt ingedeeld in beschermingsklasse 1 of 2, waarbij klasse 1 hoort bij een referentiekortsluitstroom van 4 kA en klasse 2 bij 7 kA.
• EN IEC 61482-2:2020 bevat de eisen waaraan vlamboogwerende kleding moet voldoen, inclusief markering. Deze norm geldt voor kleding en niet voor bescherming van ogen, gezicht en hoofd.

Voor gelaatsschermen wordt in Europa veel gewerkt met het Duitse testprincipe GS-ET-29, waarin schermen eveneens met een boxtest worden beproefd. Let bij de aanschaf op een scherm dat specifiek voor vlamboogbescherming is getest, niet alleen op mechanische bescherming.

Kies de beschermingswaarde op basis van de risicobeoordeling, niet op basis van wat gangbaar is. Let daarnaast op:

• onderkleding die niet smelt, omdat synthetische stoffen bij hitte aan de huid kunnen kleven;
• isolerende handschoenen die ook bestand zijn tegen vlamboogwarmte;
• het onderhoud en de wasvoorschriften van de fabrikant, omdat beschermende eigenschappen achteruit kunnen gaan;
• draagcomfort, omdat kleding die niet wordt gedragen geen bescherming biedt.

Relatie met NEN 3140 en de RI&E

NEN 3140 stelt dat werkzaamheden pas beginnen na een beoordeling van de risico's en dat de gekozen werkmethode, de maatregelen en de benodigde middelen daarop aansluiten. Werken onder spanning is alleen toegestaan voor personen die daarvoor specifiek zijn opgeleid en aangewezen, met passend gereedschap en beschermingsmiddelen.

Voor de organisatie betekent dat:

• de RI&E benoemt vlamboog als risico bij relevante werkzaamheden en installaties;
• de werkinstructies beschrijven per type werkzaamheid welke maatregelen en PBM horen;
• de aanwijzingen van medewerkers maken duidelijk wie welke handelingen mag uitvoeren;
• de installatiedocumentatie bevat de gegevens die nodig zijn om het risico te beoordelen;
• medewerkers worden opgeleid in het herkennen van het risico en het gebruik van PBM.

Meer over het onderbouwen van risico's en termijnen leest u op de pagina over risicobeoordeling en inspectietermijnen. Voor de eisen aan kennis en training verwijzen we naar opleiding en vakbekwaamheid.