DIN CEN TS 13763-27-2003 Explosives for civil uses - Detonators and relays - Part 27 Definitions methods and requirements for electronic initiation systems German version CEN TS 13.pdf

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1、November 2003VornormExplosivstoffe fr zivile ZweckeZnder und VerzgerungselementeTeil 27: Definitionen, Verfahren und Anforderungen an elektronische ZndsystemeDeutsche Fassung CEN/TS 13763-27:2003CEN/TS 13763-27ICS 71.100.30Explosives for civil uses Detonators and relays Part 27: Definitions, methods

2、 and requirements for electronic initiationsystems;German version CEN/TS 13763-27:2003Explosifs usage civil Dtonateurs et relais Partie 27: Dfinitions, mthodes et exigences relatives aux systmesdamorage lectronique;Version allemande CEN/TS 13763-27:2003Eine Vornorm ist das Ergebnis einer Normungsarb

3、eit, das wegen bestimmter Vorbehalte zum Inhalt oderwegen des gegenber einer Norm abweichenden Aufstellungsverfahrens vom DIN noch nicht als Normherausgegeben wird.Zur vorliegenden Vornorm wurde kein Entwurf verffentlicht.Erfahrungen mit dieser Vornorm sind erbeten an den Normenausschuss Materialprf

4、ung (NMP) im DINDeutsches Institut fr Normung e. V., 10772 Berlin (Hausanschrift: Burggrafenstrae 6, 10787 Berlin).Nationales VorwortDiese Technische Spezifikation wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 321 Explosivstoffe fr zivileZwecke unter intensiver deutscher Mitarbeit ausgearbeitet. Fr die deuts

5、che Mitarbeit ist derArbeitsausschuss NMP 898/FABERG Explosivstoffe fr zivile Zwecke des NormenausschussesMaterialprfung (NMP) verantwortlich.Fortsetzung 48 Seiten CEN/TSNormenausschuss Materialprfung (NMP) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V.Normenausschuss Bergbau (FABERG) im DIN DIN Deutsch

6、es Institut fr Normung e.V. .Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, Ref. Nr. DIN CEN/TS 13763-27:2003-11nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet. Preisgr. 17 Vertr.-Nr. 0017Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinVornormNormCD

7、 Stand 2004-03 Leerseite Vornorm NormCD Stand 2004-03TECHNISCHE SPEZIFIKATIONTECHNICAL SPECIFICATIONSPCIFICATION TECHNIQUECEN/TS 13763-27Juli 2003ICS 71.100.30Deutsche FassungExplosivstoffe fr zivile ZweckeZnder und VerzgerungselementeTeil 27: Definitionen, Verfahren und Anforderungen an elektronisc

8、he ZndsystemeExplosives for civil uses Detonators and relays Part 27: Definitions, methods and requirements forelectronic initiation systemsExplosifs usage civil Dtonateurs et relais Partie 27: Dfinitions, mthodes et exigences relatives auxsystmes damorage lectroniqueDiese Technische Spezifikation (

9、CEN/TS) wurde vom CEN am 19. Dezember 2002 zur vorlufigen Anwendung angenommen.Die Gltigkeitsdauer dieser CEN/TS ist zunchst auf drei Jahre begrenzt. Nach zwei Jahren werden die Mitglieder des CEN gebeten, ihreStellungnahmen abzugeben, insbesondere ber die Frage, ob die CEN/TS in eine Europische Nor

10、m umgewandelt werden kann.Die CEN-Mitglieder sind verpflichtet, das Vorhandensein dieser CEN/TS in der gleichen Weise wie bei einer EN anzukndigen und dieCEN/TS verfgbar zu machen. Es ist zulssig, entgegenstehende nationale Normen bis zur Entscheidung ber eine mglicheUmwandlung der CEN/TS in eine EN

11、 (parallel zur CEN/TS) beizubehalten.CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland,Island, Italien, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden, Schweiz, der Slowakei, Spanien, derTschechi

12、schen Republik, Ungarn und dem Vereinigten Knigreich.EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNGEUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATIONCOMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2003 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchemVerfahren, sind weltw

13、eit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. CEN/TS 13763-27:2003 DNormCD Stand 2004-03CEN/TS 13763-27:2003 (D)2InhaltSeiteVorwort 30 Einleitung. 50.2 berblick ber ein elektronisches Zndsystem 60.3 Blockdiagramm eines blichen, programmierbaren elektronischen Zweidrahtznders 60.4 Verdr

14、ahtungssysteme 71 Anwendungsbereich. 82 Normative Verweisungen . 83 Begriffe. 94 Durchfhrung 115 Prfbericht . 366 Anforderungen 36Anhang A (informativ) Beispiele von Gefhrdungen und Fehlern 37Anhang B (informativ) Angaben zu Verfahrensweisen bei der Bewertung 43Anhang C (informativ) Vorschlge fr den

15、 Ersatz von Znderglhbrcken (Znderdummies). 45Anhang D (informativ) Bestimmung der Widerstandsfhigkeit gegen dynamischen Druck 47Literaturhinweise 48Vornorm NormCD Stand 2004-03CEN/TS 13763-27:2003 (D)3VorwortDieses Dokument (CEN/TS 13763-27:2003) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 321 Explosivstof

16、fe frzivile Zwecke erarbeitet, dessen Sekretariat vom AENOR gehalten wird.Dieses Dokument enthlt Literaturhinweise.Die Anhnge A, B, C und D sind informativ.Diese Technische Spezifikation ist Teil einer Normenreihe mit dem allgemeinen Titel Explosivstoffe fr zivileZwecke Znder und Verzgerungselemente

17、. Die anderen Teile dieser Reihe sind:prEN 13763-1 Teil 1: AnforderungenEN 13763-2 Teil 2: Bestimmung der thermischen StabilittEN 13763-3 Teil 3: Bestimmung der SchlagempfindlichkeitprEN 13763-4 Teil 4: Bestimmung der Widerstandsfhigkeit von Znderdrhten und Zndschluchengegenber AbriebprEN 13763-5 Te

18、il 5: Bestimmung der Widerstandsfhigkeit von Znderdrhten und Zndschluchen gegenSchnittbelastungprEN 13763-6 Teil 6: Bestimmung des Widerstandes der Isolation von Znderdrhten gegen Rissbildung beiniedrigen TemperaturenprEN 13763-7 Teil 7: Bestimmung der mechanischen Festigkeit von Znderdrhten, Zndsch

19、luchen,Verbindungen, Anwrgung und VerschlussprEN 13763-8 Teil 8: Bestimmung des Widerstandes von Sprengkapseln gegen ErschtterungprEN 13763-9 Teil 9: Bestimmung des Widerstandes von Zndern gegen BiegespannungprEN 13763-10 Teil 10: Bestimmung des Widerstandes des Verschlussstopfens gegen Torsionsbela

20、stungprEN 13763-11 Teil 11: Bestimmung der Widerstandsfhigkeit von Zndern und Verzgerern gegen FallprEN 13763-12 Teil 12: Bestimmung der Widerstandsfhigkeit gegen hydrostatischen DruckprEN 13763-13 Teil 13: Bestimmung der Widerstandsfhigkeit elektrischer Znder gegen elektrostatischeEntladungenprEN 1

21、3763-14 Teil 14: Bestimmung der Widerstandsfhigkeit elektrischer Znder gegen den Einfluss hoch-frequenter elektromagnetischer StrahlungprEN 13763-15 Teil 15: Bestimmung der ZndstrkeprEN 13763-16 Teil 16: Bestimmung der VerzgerungsgenauigkeitprEN 13763-17 Teil 17: Bestimmung der Nichtansprechstromstr

22、ke elektrischer ZnderprEN 13763-18 Teil 18: Bestimmung des Serienzndstromes elektrischer ZnderprEN 13763-19 Teil 19: Bestimmung des Zndimpulses elektrischer ZnderprEN 13763-20 Teil 20: Bestimmung des Gesamtwiderstandes elektrischer ZnderprEN 13763-21 Teil 21: Bestimmung der berschlagsspannung elektr

23、ischer ZnderVornorm NormCD Stand 2004-03CEN/TS 13763-27:2003 (D)4prEN 13763-22 Teil 22: Bestimmung der Kapazitt, des Isolationswiderstandes und der Durchschlagsspannungder Isolation von ZnderdrhtenEN 13763-23Teil 23: Bestimmung der Stowellengeschwindigkeit in ZndschluchenEN 13763-24Teil 24: Bestimmu

24、ng der Nichtleitfhigkeit von ZndschluchenprEN 13763-25 Teil 25: Bestimmung des bertragungsvermgens von Oberflchenverbindern, Verzgerern undVerbindernprEN 13763-26 Teil 26: Definitionen, Verfahren und Anforderungen an Gerte und Zubehr fr die zuverlssigeund sichere Funktion von Zndern und Verzgerungse

25、lementenEntsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lndergehalten, diese Technische Spezifikation anzukndigen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Finnland, Frankreich,Griechenland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, ster

26、reich, Portugal, Schweden,Schweiz, Slowakei, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn und Vereinigtes Knigreich.Vornorm NormCD Stand 2004-03CEN/TS 13763-27:2003 (D)50 Einleitung0.1 Hintergrund und GrundprinzipienFr den Einsatz bei zivilen Sprengarbeiten wurden elektronische Zndsysteme entwickelt. Znde

27、r in diesenSystemen haben gewhnlich Verzgerungszeiten, die weitaus prziser als herkmmliche Znder mitpyrotechnischer Verzgerung sind, und es wird behauptet, dass sich mit ihnen bessere Sprengergebnisse erzielenlassen, z. B. hinsichtlich besserer Zertrmmerung, verminderter Schwingungen des Erdbodens,

28、geringererSchden am brigen Gestein usw.Unter dem Aspekt von Sicherheit und Zuverlssigkeit sind elektronische Zndsysteme komplizierter als Systememit herkmmlichen elektrischen und nichtelektrischen Zndern, woraus sich neue Risikofaktoren ergeben.Ziel dieser Technischen Spezifikation ist, bei mindeste

29、ns gleichem Grad an Sicherheit und Zuverlssigkeit wie beiden betreffenden Normen fr herkmmliche elektrische Znder vernachlssigbare Risiken zu erreichen. DieseFeststellung sollte als eine allgemeine Zielstellung der Technischen Spezifikation auf einer Systemebeneangesehen werden und nicht als detaill

30、ierte Anleitung fr die Beurteilung des Annehmbarkeitsgrades frspezifische Sonderwnsche. In einigen Fllen sind jedoch die Normen fr herkmmliche elektrische Znder, aufdie in der vorliegenden Technischen Spezifikation verwiesen wird, in verschiedenem Mae anwendbar. In diesenFllen wurde das fr elektrisc

31、he Znder bestehende Anforderungsniveau bernommen, falls erforderlich, miteinigen mglichen Abnderungen.Diese Technische Spezifikation legt ein Verfahren fr eine Risikoanalyse fest, das fr die Untersuchung derSicherheit und Zuverlssigkeit von elektronischen Zndsystemen anzuwenden ist, indem Gefhrdunge

32、n erkanntund die mit dem System verbundenen Risiken bewertet werden.Der sich auf die Annehmbarkeit von Risiken beziehende Schritt bei dem Risikoanalyseverfahren enthltVerweisungen auf Prf- und Bewertungsverfahren, die, falls zutreffend, nur fr das betreffende System gelten. Inder Technischen Spezifi

33、kation sind auch Annehmbarkeitsgrade festgelegt.Diese Struktur nicht nur des Verbindens eines allgemeinen Risikoanalyseverfahrens in Kombination mitbesonderen Anforderungen an die Prfung und Bewertung, sondern auch mit Anleitungen fr die Bewertung, die ininformativen Anhngen vorgegeben sind, wurde a

34、us folgenden Grnden gewhlt: Die Anwendung von elektronischen Zndsystemen ist in hohem Mae auf die Sicherheit vonmenschlichem Leben und Gesundheit und den Schutz von Eigentum gerichtet. Die Sicherheit undZuverlssigkeit von elektronischen Zndsystemen hngen von einer Reihe von mitwirkenden Faktoren ab,

35、die es sehr erschweren, die Systeme diesbezglich auszuwerten. In dieser Technischen Spezifikationwurden die betreffenden Risikofaktoren auf unbeabsichtigte Zndung, Zndversagen und fehlerhafteFunktion eingegrenzt. Die Notwendigkeit, Sicherheit und Zuverlssigkeit fr einzelne Systemkomponenten zu betra

36、chten, d. h.nicht nur Znder/Znd-/Prf-/Programmiereinheiten, sondern auch Aspekte des Gesamtsystemseinschlielich Anschluss- und Konfigurationsgrenzen und bertragung zwischen den verschiedenenKomponenten. Die Notwendigkeit fr die Bewertung von sicherheitskritischer elektronischer Hardware und Software

37、sowohl in Zndern als auch in Znd-/Prf-/Programmiereinheiten. Hersteller von elektronischen Zndsystemen gebrauchten uerst unterschiedliche Konstruktions- undSystemlsungen, um annehmbare Merkmale fr Sicherheit und Zuverlssigkeit zu erfllen. DieProduktentwicklung auf diesem Gebiet verluft sehr schnell.

38、 Deshalb zielt die Technische Spezifikationdarauf ab, fr unterschiedliche Systemlsungen gltig zu sein.Es wurden betrchtliche Anstrengungen unternommen, mglichst auf die brigen Teile von prEN 13763 frherkmmliche Znder zurckzugreifen, den Umfang fr die Anwendbarkeit dieser Prfungen und von mglichenAbn

39、derungen festzulegen, damit Redundanz und Nichtbereinstimmung vermieden werden.Mglichkeiten fr eine zerstrungsfreie Prfung mit Znderdummies/Znderattrappen ohne Explosivstoffladungwurden wegen der hohen Kosten von elektronischen Zndern weitgehend bercksichtigt.Vornorm NormCD Stand 2004-03CEN/TS 13763

40、-27:2003 (D)60.2 berblick ber ein elektronisches ZndsystemElektronische Zndsysteme knnen zwei Gruppen zugeordnet werden: nicht programmierbare elektronischeZnder (oder Znder mit festgelegtem Verzgerungsintervall) und Znder mit programmierbarem Verzgerungs-intervall. Programmierbare Znder knnen mit E

41、inwegdatenbertragung oder Wechseldatenbertragungprogrammiert werden. Nachfolgend sind diese Gruppen ausfhrlich beschrieben:Nicht programmierbare ZnderDieser Zndertyp erfordert keinerlei Datenbertragung zum Znden. Die Verbindung zum Znder kann aufelektrische oder nichtelektrische Weise hergestellt se

42、in. Diese Znder sind blicherweise so benummert, dass derAnwender deren vorgesehene Verzgerungszeit erkennt.Programmierbare ZnderDie Verzgerungzeit von diesen Zndern wird vor dem Sprengen entweder an der Prf- oder der Zndeinheitprogrammiert. blicherweise erfordert dieser Zndertyp elektrische Verbindu

43、ngen zur Bewerkstelligung der: Einwegdatenbertragung: Das bedeutet, dass die bertragung nur in Richtung des Znders erfolgt. VomZnder ausgehend werden keine Daten bermittelt. Bei diesen Systemen ist es von lebenswichtigerBedeutung, dass die bertragungsleitungen zum Znder hoch beanspruchbar ausgefhrt

44、sind. Wechseldatenbertragung: Die bertragung findet in beiden Richtungen statt. Weil vom ZnderRckmeldungen empfangen werden, ist es mglich, den Zustand des Znders festzustellen. BrauchbareInformationen knnen Angaben hinsichtlich der Unversehrtheit der bertragungsleitungen zum Znder,Unversehrtheit de

45、s Zndelements, Spannung des Zndkondensators, Ergebnisse einer Selbstprfungusw. enthalten.0.3 Blockdiagramm eines blichen, programmierbaren elektronischen ZweidrahtzndersIn einem elektronischen Znder sind nicht notwendigerweise alle nachstehend dargestellten Bauelementeerforderlich, andererseits knne

46、n dennoch einige Bauelemente weggelassen worden sein. Zweck diesesDiagramms ist, den Leser dieses Dokuments mit einigen der Funktionsweisen und Bauelemente eineselektronischen Znders vertraut zu machen, damit die Anforderungen an und Auswirkungen fr sicheres Arbeitenbesser verstndlich sind.Legende1

47、DatenbertragungsleitungB Zweiweggleichrichter, damit die Systempolaritt unterdrckt wird (freigestellt)C1 LeistungskondensatorC2 Zndkondensator. Dieser Kondensator liefert die zum Znden des Zndelements (IE) erforderliche Energie.Dieser Kondensator kann vor dem Sprengen mit Hilfe von SW1 und SW2 getre

48、nnt und/oder kurzge-schlossen werden. C1 und C2 knnen einzelne Kondensatoren sein oder sie knnen kombiniert sein. ZumZndzeitpunkt wird SW3 geschlossen, nachdem C2 ausreichend Energie gespeichert hat.Bild 1 Blockdiagramm eines blichen, programmierbaren elektronischen ZweidrahtzndersDie oben angegebenen Bauteile knnen in einem oder mehreren monolithischen Kreisen integriert sein.Vornorm NormCD Stand 2004-03CEN/TS 13763-27:2003 (D)70.4 VerdrahtungssystemeDieser Abschnitt bezieht sich nur auf elektrische Verbindungen. Sogar dann, wenn ein a