DIN IEC 61340-4-7꞉2008 VDE 0300-4-7 (DE) - Draft ᴾᴼᴼᴮᴸᴵᶜᴽ

DEUTSCHE NORM Entwurf Dezember 2008 DIN IEC 61340-4-7 (VDE 0300-4-7) Diese Norm ist zugleich eine VDE-Bestimmung im Sinne von VDE 0022. Sie ist nach Durchführung des vom VDE-Präsidium beschlossenen Genehmigungsverfahrens unter der oben angeführten Nummer in das VDE-Vorschriftenwerk aufgenommen und in der „etz Elektrotechnik + Automation“ bekannt gegeben worden. ICS 17.220.20 Einsprüche bis 2009-02-01 Elektrostatik – Teil 4-7: Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen – Ionisation (IEC 101/268/CDV:2008) Electrostatics – Part 4-7: Standard test methods for specific applications – Ionization (IEC 101/268/CDV:2008) Anwendungswarnvermerk Dieser Norm-Entwurf mit Erscheinungsdatum 2008-12-01 wird der Öffentlichkeit zur Prüfung und Stellungnahme vorgelegt. Weil die beabsichtigte Norm von der vorliegenden Fassung abweichen kann, ist die Anwendung dieses Entwurfes besonders zu vereinbaren. Stellungnahmen werden erbeten – vorzugsweise als Datei per E-Mail an dke@vde.com in Form einer Tabelle. Die Vorlage dieser Tabelle kann im Internet unter www.dke.de/stellungnahme abgerufen werden – oder in Papierform an die DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE, Stresemannallee 15, 60596 Frankfurt am Main. Die Empfänger dieses Norm-Entwurfs werden gebeten, mit ihren Kommentaren jegliche relevante Patentrechte, die sie kennen, mitzuteilen und unterstützende Dokumentationen zur Verfügung zu stellen. Gesamtumfang 57 Seiten DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE Entwurf— Entwurf — E DIN IEC 61340-4-7 (VDE 0300-4-7):2008-12 2 Inhalt Seite 1 Anwendungsbereich, Zweck und Verwendung . 5 1.1 Zweck. 5 1.2 Anwendungsbereich 5 1.3 Verwendung. 5 2 Normative Verweisungen. 5 3 Begriffe. 6 4 Sicherheitsanforderungen 8 4.1 Sicherheit von Mitarbeitern 8 4.2 Elektrische Sicherheit 8 4.3 Ozon 8 4.4 Radioaktivität . 8 4.5 Röntgenstrahlung. 8 4.6 Installation 8 5 Prüfeinrichtung. 9 6 Spezielle Anforderungen an Kategorien von Einrichtungen 9 6.1 Raumionisation 10 6.2 Laminar-Flowbox-Ionisatoren 11 6.3 Arbeitsflächen-Ionisation . 11 6.4 Druckgas-Ionisatoren – Pistolen und Düsen . 12 Anhang A (informativ) Standard-Prüfverfahren für die Leistungsfähigkeit von Ionisatoren 20 A.1 Luftionen 20 A.2 Beweglichkeit und Ionenstrom. 20 A.3 Neutralisationsstrom 20 A.4 Neutralisationsrate. 21 A.5 Ionenverringerung und Feldunterdrückung . 21 A.6 Charged-Plate-Monitor (CPM) und Ladungsneutralisation 21 A.7 Verhältnis zwischen der Entladezeit des Charged-Plate-Monitors und dem tatsächlichen Objekt. 22 A.8 Offsetspannung 22 A.9 Vorbereitung der Prüfumgebung . 22 A.10 Ionentransport im Luftstrom. 23 A.11 Behinderungen des Luftstromes um den Charged-Plate-Monitor . 23 A.12 Der Effekt der „Luftdecke“ 23 A.13 Quellen von Messfehlern . 24 A.13.1 Typische Abweichungen der Entladezeit. 24 A.13.2 Isolation der Platte . 24 A.13.3 Ladespannung . 24 A.13.4 Materialien in der Nähe der Platte . 24— Entwurf — E DIN IEC 61340-4-7 (VDE 0300-4-7):2008-12 3 Seite A.13.5 Andere Geräte in der Prüfumgebung, die Felder erzeugen 24 A.13.6 Einfluss der Offsetspannung auf die Entladezeit. 24 A.14 Wichtigkeit der Instandhaltung der Ionisationseinrichtung 25 Anhang B (normativ) Verfahren zur Messung der Kapazität einer isolierten leitfähigen Platte 26 B.1 Prüfverfahren. 26 B.2 Prüfeinrichtung 26 B.3 Verfahren. 26 B.4 Beispiel 26 B.5 Fehlerquellen. 27 B.5.1 Messeinrichtung 27 B.5.2 Schlechte Isolation der Platte 27 B.5.3 Gegenstände in der Umgebung 28 B.5.4 Streukapazitäten 28 Bilder Bild 1 – Komponenten eines Charged-Plate-Monitors 12 Bild 2 – Details der Ladungsplatte. 13 Bild 3 – Prüfpunkte für die Raumionisation – Wechselspannungsgitter und Gleichspannungsstabsysteme mit einer Polarität . 13 Bild 4 – Prüfpunkte für die Raumionisation – Emittersysteme mit einer Polarität . 14 Bild 5 – Prüfpunkte für die Raumionisation – Duales Gleichspannungsliniensystem . 14 Bild 6 – Prüfpunkte für die Raumionisation – Gepulstes Gleichspannungsemittersystem 14 Bild 7 – Prüfpunkte für vertikale Laminar-Flowbox – Draufsicht 15 Bild 8 – Vertikale Laminar-Flowbox – Seitenansicht . 15 Bild 9 – Prüfpunkte für horizontale Laminar-Flowbox – Draufsicht . 16 Bild 10 – Horizontale Laminar-Flowbox – Seitenansicht . 16 Bild 11 – Prüfpunkte für Tischionisatoren – Draufsicht 17 Bild 12 – Tischionisator – Seitenansicht 17 Bild 13 – Prüfpunkte für Überkopf-Ionisatoren – Draufsicht 18 Bild 14 – Überkopf-Ionisator – Seitenansicht 18 Bild 15 – Prüfpunkte für den Druckgas-Ionisator (Pistolen oder Düsen) – Seitenansicht. 19 Tabellen Tabelle 1 – Prüfaufbau und Prüfpunkte. 10 Tabelle 2 – Beispiel für Messwerte 27— Entwurf — E DIN IEC 61340-4-7 (VDE 0300-4-7):2008-12 4 Beginn der Gültigkeit Diese Norm gilt ab . Nationales Vorwort Das internationale Dokument IEC 101/268/CDV:2008 „Electrostatics – Part 4-7: Standard test methods for specific applications – Ionization“ (CDV, en: Committee Draft for Vote) ist unverändert in diesen Norm- Entwurf übernommen worden. Dieser Norm-Entwurf enthält eine noch nicht autorisierte deutsche Übersetzung. Um Zweifelsfälle in der Übersetzung auszuschließen, ist die englische Originalfassung des CDV ent- sprechend der diesbezüglich durch die IEC erteilten Erlaubnis beigefügt. Die Nutzungsbedingungen für den deutschen Teil des Norm-Entwurfes gelten gleichermaßen auch für den englischen IEC-Text. Das internationale Dokument wurde vom TC 101 „Electrostatics“ der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) erarbeitet und den nationalen Komitees zur Stellungnahme und Abstimmung vorgelegt. Es wird jedoch nicht zeitgleich (parallel) bei IEC und CENELEC zur Umfrage gestellt. Derzeit ist also nicht vorgesehen, dieses Dokument als Europäische Norm zu übernehmen. Da der Abstimmungszeitraum für einen FDIS (en: Final Draft International Standard) nur 2 Monate beträgt, und dann keine sachlichen Stellungnahmen mehr abgegeben werden können, sondern nur noch eine „JA/NEIN“-Entscheidung möglich ist, wobei eine „NEIN“-Entscheidung fundiert begründet werden muss, wird bereits der CDV als DIN-Norm-Entwurf veröffentlicht, um die Stellungnahmen aus der Öffentlichkeit noch vor der Abstimmung berücksichtigen zu können. Für diesen Norm-Entwurf ist das nationale Arbeitsgremium K 185 „Elektrostatik“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zuständig. — Entwurf — E DIN IEC 61340-4-7 (VDE 0300-4-7):2008-12 5 Elektrostatik Teil 4-7: Standard-Prüfverfahren für spezielle Anwendungen – Ionisation 1 Anwendungsbereich, Zweck und Verwendung 1.1 Zweck Das vorliegende Dokument enthält Prüfmethoden und Verfahren für die Bewertung und die Auswahl von Ausrüstungen und Systemen für die Ionisation von Luft (Ionisatoren). 1.2 Anwendungsbereich Dieses Standard-Prüfverfahren stellt Messtechniken zur Bestimmung der Offsetspannung (Ionengleichge- wicht) und der Entladezeit (Ladungsneutralisation) für Ionisatoren unter spezifischen Bedingungen auf. Dieses Normprüfverfahren umfasst nicht die Messung der elektromagnetischen Beeinflussung (electro- magnetic interference, EMI) oder den Gebrauch von Ionisatoren in Verbindung mit verpuffenden, entflamm- baren oder explosiven Gegenständen oder elektrisch gezündeten Sprengsätzen. 1.3 Verwendung Die in diesem Dokument enthaltenen Prüfverfahren und -bedingungen dürfen von Herstellern von Ionisatoren verwendet werden, um Leistungsdaten zur Beschreibung ihrer Produkte zur Verfügung zu stellen. Den Anwendern von Ionisatoren wird dringend geraten, die Prüfverfahren und -bedingungen an ihre spezielle Anwendung anzupassen, damit die Ionisatoren für den Einsatz geeignet sind, oder eine regelmäßige Verifikation für die Leistungsfähigkeit des Ionisators durchzuführen (siehe ESD SP3.3, Periodic Verification of Air Ionizers). Der Anwender muss entscheiden, welchen Umfang an Daten er für den jeweiligen Einsatz benötigt. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind für die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschließlich aller Änderungen). Die nachfolgende Auflistung von Verweisungen erhebt nicht den Anspruch auf Vollständigkeit aller Doku- mente, die für den Betrieb von Ionisatoren gelten. Es können weitere sachbezogene örtliche, staatliche, nationale und internationale Dokumente vorhanden sein. Anwender dieses Normprüfverfahrens werden aufgefordert festzustellen, ob weitere Vorschriften oder Verweisungen gelten. ESD ADV1.0, ESD Association Glossary of Terms 1 ESD SP3.3, Standard Practice for Protection of Electrostatic Discharge Susceptible Items – Periodic Verification of Air Ionizers 1 ESD TR20.20, ESD Handbook 1 ESD TR3.0-02-05, Selection and Acceptance of Air Ionizers 1 ANSI/NFPA 70, National Electrical Code 2 29 CFR 1910.1000, Ozone, (OSHA) Air Contaminants 3 1 ESD Association, 7900 Turin Road, Bldg. 3, Rome, NY 13440-2069, (315) 339-6937, www.esda.org 2 National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, P.O. Box 9101, Quincy, MA 02269-9101, 800-344-3555, www.nfpa.org— Entwurf — E DIN IEC 61340-4-7 (VDE 0300-4-7):2008-12 6 29 CFR 1910.95, (OSHA) Occupational Noise Exposure 3 29 CFR 1910.242 (b), (OSHA) Compressed Air Used For Cleaning 3 10 CFR 20, (NRC) Standards for Protection against Radiation 3 21 CFR 1020, (FDA) Performance Standards for Ionizing Radiation Emitting Products 3 3 Begriffe Für die Anwendung dieses Dokumentes gelten zusätzlich zu den Begriffen im ESD Association Glossary of Terms die nachstehenden Begriffe. 3.1 Leitfähigkeit der Luft die Fähigkeit der Luft, unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes einen elektrischen Strom zu leiten (durch- zulassen) 3.2 Luftionen molekulare Zusammenballungen von etwa zehn Molekülen (Wasser, Verunreinigungen usw.), die durch Polarisationskräfte an ein einfach geladenes Sauerstoff- oder Stickstoffmolekül gebunden sind 3.3 Ladungsabbau die Verminderung und/oder Neutralisation einer elektrostatischen Netto-Ladung 3.4 Induktion einer Ladung die Umverteilung der Ladung in einem isolierten Leiter, wenn dieser in ein elektrisches Feld gebracht wird (z. B. eines geladenen Körpers) ANMERKUNG Das kurzzeitige Erden eines solchen Leiters würde dazu führen, dass er eine Netto-Ladung erlangt. 3.5 Charged-Plate-Monitor (CPM) ein Messgerät zur Messung der Eigenschaft der Ladungsneutralisation von Ionisationseinrichtungen 3.6 Druckgas-Ionisator ein Ionisationsgerät, das unter Verwendung von Druckgas zur Neutralisation aufgeladener Oberflächen und/oder zur Beseitigung von Partikeln von diesen Oberflächen eingesetzt werden kann; diese Art von Ionisatoren kann zur Ionisation von Gas in Produktionsanlagen verwendet werden 3.7 Korona die Erzeugung positiver und negativer Ionen durch ein eng begrenztes, starkes elektrisches Feld; das Feld wird gewöhnlich durch das Anlegen einer Hochspannung an einen Leiter in Form einer Spitze oder eines Drahtes erzeugt 3.8 Abklinggeschwindigkeit die Verminderung von Ladung oder Spannung pro Zeiteinheit 3 CFR (Code of Federal Regulations) U.S. Government Printing Office, 732 N. Capitol Street NW, Washington, DC 20401, 866-512-1800, http://bookstore.gpo.gov— Entwurf — E DIN IEC 61340-4-7 (VDE 0300-4-7):2008-12 7 3.9 Entladezeit die Zeit, die notwendig ist, damit eine Spannung (verursacht durch eine elektrostatische Ladung) von einem Anfangswert auf einen willkürlich gewählten Endwert abfällt 3.10 Emitter ein leitendes spitzes Objekt, in der Regel eine Nadel oder ein Draht, das eine Koronaentladung verursacht, wenn es auf hohem Potential gehalten wird 3.11 horizontale laminare Strömung nichtturbulente Luftströmung in horizontaler Richtung 3.12 Ionengleichgewicht (siehe Offsetspannung) 3.13 Ionisator ein Gerät zur Erzeugung positiver und/oder negativer Luftionen 3.14 isolierter Leiter ein nicht geerdeter Leiter 3.15 Laminar-Flowbox-Ionisation diese Geräte oder Systeme sorgen in Laminarflowboxen oder an Arbeitsplätzen mit vertikaler oder horizontaler Strömung für einen örtlich begrenzten Ionisationsbereich 3.16 Offsetspannung die gemessene Spannung an der isolierten leitfähigen Platte eines Charged-Plate-Monitors (CPM), der in einer ionisierten Umgebung angeordnet ist 3.17 Spitzenoffsetspannung bei pulsierenden Ionisatoren der Höchstwert der Offsetspannung für jede Polarität, wenn der Ionisator zyklisch zwischen positivem und negativem Ionenausstoß wechselt 3.18 Raumionisation Ionisationssysteme, die einen großflächigen Bereich mit Luftionen versorgen 3.19 Arbeitsflächen-Ionisation (früher Tischflächen-Ionisation) Ionisationsgeräte oder –systeme, die zur Regelung der statischen Aufladung an einem Arbeitsplatz benutzt werden ANMERKUNG Dazu gehören Tischionisatoren, Überkopf-Arbeitsflächen-Ionisatoren und Laminarflowboxen. 3.20 vertikale laminare Strömung nichtturbulente Luftströmung in vertikaler Richtung — Entwurf — E DIN IEC 61340-4-7 (VDE 0300-4-7):2008-12 8 4 Sicherheitsanforderungen Zusätzlich zu den in diesem Abschnitt erwähnten Sicherheitsaspekten können für den Betrieb von Ionisatoren örtliche, staatliche, nationale und internationale Sicherheitsnormen oder -vorschriften gelten. Anwender dieses Standardprüfverfahren sollten festlegen, ob solche Anforderungen für ihre Anlage von Ionisatoren zu- treffen. 4.1 Sicherheit von Mitarbeitern 4.1.1 Die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren und Einrichtungen können Mitarbeiter gefährli- chen elektrischen Bedingungen aussetzen. Anwender dieses Dokumentes sind dafür verantwortlich, dass nur solche Einrichtungen ausgewählt werden, die den geltenden Gesetzen und Vorschriften und sowohl außer- betrieblichen als auch innerbetrieblichen Bestimmungen entsprechen. Die Anwender werden darauf hinge- wiesen, dass dieses Dokument Anforderungen an die Sicherheit von Mitarbeitern nicht ersetzen oder außer Kraft setzen kann. Fehlerstrom-Schutzschalter und andere Schutzeinrichtungen sollten immer dann in Betracht gezogen wer- den, wenn Mitarbeiter in Kontakt mit elektrischen Stromquellen kommen können. Es sind Praktiken zur Herabsetzung von Gefährdungen durch elektrische Energie anzuwenden und die Anweisungen für die ordnungsgemäße Erdung der Einrichtung sind zu befolgen. 4.2 Elektrische Sicherheit Werden Hochspannungs-Ionisatoren mit freiliegenden Emittern verwendet, sollten Koronaspitzen oder -drähte mit einer Spitzenstrombegrenzung versehen werden, sodass die geltenden Sicherheitsanforderungen für die Anlage eingehalten werden. 4.3 Ozon Die OSHA-Grenzwerte nach den Festlegungen in 29 CFR 1910.1000 dürfen nicht überschritten werden. Befinden sich ozonempfindliche Komponenten in der Nähe eines Ionisators, sollte der Hersteller Informatio- nen und/oder Vorschläge zur Bewertung der Situation zur Verfügung stellen. 4.4 Radioaktivität Der Hersteller ist verpflichtet, eine Lizenz von der Nuclear Regulatory Commission (NRC) oder vom NRC Agreement State, in dem die Einrichtung hergest