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Rasit zgc

Fachkunde Elektroberufe

Lernsituationen und Aufgaben

1. Auflage

Bestellnummer 04292

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www.bildungsverlag1.de

Bildungsverlag EINS GmbHSieglarer Strae 2, 53842 Troisdorf

ISBN 978-3-427-04292-1

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1 Der Elektrische Stromkreis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.1 Elektrische Ladung, Spannung und Strom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.2 Stromdichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.3 Das ohmsche Gesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.4 Leiter, Nichtleiter, Leiterwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.5 Spannungsfall auf elektrischen Leitern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.6 Temperaturabhngigkeit elektrischer Leiter und Widerstnde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211.7 Elektrische Leistung und Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.8 Energiekosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271.9 Elektrowrme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301.10 Wrmemischung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351.11 Parallelschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361.12 Reihenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431.13 Vorwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501.14 Spannungsteiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521.15 Gruppenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551.16 Brckenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.17 Spannungsquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

2 Kondensator an Gleichspannung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 652.1 Kapazitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 652.2 Lade- und Entladevorgnge, Zeitkonstante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3 Wechselstromtechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703.1 Kenngren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703.2 Scheitelwert und Effektivwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723.3 Spulen im Wechselstromkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.3.1 Induktiver Widerstand, Phasenverschiebung, Kreisfrequenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.3.2 RL-Reihenschaltung von Wirk- und induktivem Widerstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

3.3.3 Parallelschaltung von Wirk- und induktivem Blindwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

3.3.4 Leistung im RL-Wechselstromkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.4 Kondensator im Wechselstromkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 833.4.1 Idealer Kondensator, Kreisfrequenz, kapazitiver Blindwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

3.4.2 RC-Reihenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3.4.3 RC-Parallelschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

3.4.4 RLC-Reihenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.4.5 RLC-Parallelschaltung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

3.4.6 Leistung in RLC-Stromkreisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

3.4.7 Schwingkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

4 Dreiphasen-Wechselstromtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964.1 Dreiphasenwechselspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964.2 Leistung bei Dreiphasen-Wechselstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

5 Blindleistungskompensation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

6 Transformator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1066.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1066.2 Betriebsverhalten und Wirkungsgrad von Transformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1106.3 Schaltung von Drehstromtransformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1166.4 Sondertransformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

7 Elektrische Maschinen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1227.1 Drehstrom-Asynchronmotoren, Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1227.2 Leistung bei Drehstrom-Asynchronmotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1287.3 Einphasen-Wechselspannungsmotoren, Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

8 Gleichstrommotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

9 Elektrische Schaltungstechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

9.1 Betriebsmittel der Antriebs- und Steuerungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1399.2 Schaltungsunterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1439.3 Drehrichtungsumkehr elektrischer Maschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1459.4 Anlassen von Elektromotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1509.5 Drehzahlnderung von Drehstrommotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1539.6 Auswahl des Antriebsmotors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1569.7 Schutzarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

Inhaltsverzeichnis

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Inhaltsverzeichnis4

10 Elektrische Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16110.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16110.2 Messbereichserweiterung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16410.3 Messschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16610.4 Oszilloskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16910.5 Leistungs- und Arbeitsmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17110.6 Messwandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17410.7 Sensortechnik, Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

10.8 Temperaturmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17910.9 Messung sonstiger Gren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

11 Elektronik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18511.1 Dioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18511.2 Z-Dioden (Zenerdioden) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18911.3 Leuchtdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19111.4 Transistoren, Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19211.5 Feldeffekttransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19911.6 Transistoren als Wechselspannungsverstrker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20211.7 Operationsverstrker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20611.8 Thyristoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21111.9 Stromrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

12 Steuerungstechnik, Grundlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

12.1 Steuerungstechnik, Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22112.2 Digitaltechnik, Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22212.3 Logikschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22412.4 Speicherschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22612.5 Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

12.5.1 Verknpfungssteuerungen ohne Speicherverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

12.5.2 Verknpfungssteuerungen mit Speicherverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

12.5.3 Zeitfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

12.5.4 Ablaufsteuerungen nach GRAFCET (DIN EN 60848) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24112.6 Regelungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

12.6.1 Begriffe und Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

12.6.2 Regelkreiselemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

12.6.3 Regelstrecken und Regeleinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

13 Schutzmanahmen und Unfallverhtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25613.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25613.2 Schutz gegen elektrischen Schlag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25913.3 Netzsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26313.4 Fehlerschutz im TN-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26413.5 Schutz durch RCD und Potenzialausgleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26813.6 Prfung der Schutzmanahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27313.7 Prfung elektrischer Betriebsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27513.8 Unfallverhtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

14 Elektrische Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28114.1 Energieerzeugung und Verteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28114.2 Kabel, Leitungen und Schutzeinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

15 Installationstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28715.1 Elektroinstallation in Wohngebuden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28715.2 Telekommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28915.3 Gefahrenmeldeanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29215.4 Wohn- und Nutzraumtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29815.5 Blitzschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30015.6 Gebudeleittechnik, EIB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

16 Beleuchtungstechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30716.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30716.2 Planung und Berechnung einer Beleuchtungsanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

17 Der Computer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311

18 Elektromagnetische Vertrglichkeit (EMV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31319 Quellenverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315

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5/19

1 Der Elektrische Stromkreis6

4. Durch einen Leiter fliet 1 Sekunde lang ein Strom mit einer Stromstrke von 1 A. a Welche Ladungsmenge wird hierbei transportiert?

Q=I t= 1 A 1 s = 1 As = 1 C (Coulomb)

b Wie viele Elektronen werden dabei bewegt?

n= Qe

= 1 As1,6 1019As

= 6,25 1018Elektronen

5. Eine 60 W-Glhlampe wird 45 min lang an eine Steckdose angeschlossen. Dabei fliet ein Strom von 0,26 A. a Berechnen Sie die elektrische Ladungsmenge Q, die in dieser Zeit bewegt wurde.

Q=I t= 0,26 A 45 min 60s

min= 702 As

b Wie viele Elektronen sind bewegt worden?

n=Q

e=

702 As

1,6 1019As= 4,387 1021Elektronen

6. Einem Akkumulator soll bei einem mittleren Ladestrom von 1,85 A die Ladung 44 Ah zugefhrt werden.Berechnen Sie die Ladezeit.

Nhere Informationen zu Akkumulatoren finden Sie unter galvanische Elemente im Fachkunde-

buch Fachkunde Elektroberufe

Q=I t; t=Q

I=

44 Ah

1,85 A= 23,78 h = 23 h 46 min 48 s

7. Ein Blitzgert einer Fotokamera bentigt whrend der Entladung (1

1000s)einen Strom von 0,4 A. Wie gro ist

die erforderliche Ladungsmenge?

Q=I t= 0,4 A 0,001 s = 0,4 mAs = 0,4 mC

8. a In welcher Zeit wird einer Nickel-Cadmium-Zelle eines MP3-Players beiI= 50 mA die Ladung Q= 2 200 mAhzugefhrt?

Q=I t; t=Q

I=

2 200 mAh

50 mA= 44 h

b Wie lange wrde es dauern, wenn der Strom verdreifacht wird?

Q=I t; t=Q

I=

2 200 mAh

150 mA= 14,67 h

9. a Was ist elektrische Spannung?

Spannung ist der Ladungsunterschied zweier Potenziale. Sie beruht auf dem Ausgleichsbestreben getrennter Ladungen

(positive und negative Ladungen).

b Welches Formelzeichen und welche Einheit hat die elektrische Spannung?

Formelzeichen:U Einheit:V (Volt)

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111.3 Das ohmsche Gesetz

15. Der Primrstrom eines Kleintransformators einer Halogenbeleuchtung betrgtI1= 0,5 A. Sekundrseitig wirddem Trafo ein Strom von I2= 9,58 A entnommen.

a Berechnen Sie jeweils fr die Primr- und Sekundrseite des Trafos den Durchmesser der Wicklungsdrhte,wenn die Stromdichte in der Eingangswicklung 2,4

Ammund in der Ausgangswicklung 2,8

Ammbetrgt.

Aprim=I1J1

= 0,208 mm2; d1= (A1 4

) = 0,456 mm

Asek= I2J2= 3,42 mm2; d2=

(A2

4

) = 2,087 mm

b Begrnden Sie, warum die Ausgangswicklung einen greren Drahtdurchmesser haben muss.

Wegen der geringeren Spannung auf der Sekundrseite fliet ein hherer Strom. Um die zulssige

Stromdichte in der Ausgangswicklung nicht zu berschreiten, muss der Querschnitt erhht werden.

1.3 Das ohmsche Gesetz

Ein Koppelrelais ist wie im Schaltplan dargestellt an ein Automatisierungsgert angeschlossen. Mit welchem Stromwird der Ausgang des Automatisierungsgerts belastet? Die nachfolgenden technische Daten des Koppelrelaisgeben nhere Information.

Der Innenwiderstand ist gleich dem Spulenwiderstand des Relais.

A4.1 A4.2A4.0

E4.1

SPS

1Q1

A1

A2

E4.2E4.0

Technische Daten

AllgemeinesTyp Koppelrelais

Aufbau mit Relais FIN 40.52

Bauform fr DIN-Schiene

Ausfhrung

Ausfhrung 2 Wechsler

Anschluss mit Schraubklemme

Besonderheiten

Spezifikation mit LED-EMV Modul

Elektrische WerteSchaltspannung 250 VAC

Schaltleistung 1 250 VA

Innenwiderstand (Ri) 900

Prfspannung 4 000 V

Spannung DC 24 V=

Strom 8 A

lt. Datenblatt:Ri= 900 ; U= 24 V;I= U

R= 24 V

900 = 26,67 mA

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311.9 Elektrowrme

e Wie lautet die Formel fr die Berechnung der elektrischen Energie, wenn Leistung und Zeit gegeben sind?

Wel= P t

Planung

2. a In der nachfolgenden Tabelle sind die bentigten Hilfsmittel aufgefhrt. Stellen Sie diese zusammen.

Arbeitsmittel Anzahl

Wasserkocher 1

Thermometer (0 bis 120 C) 1

Messbecher 1

Stoppuhr 1

Taschenrechner 1

b So knnte die Vorgehensweise aussehen.

Schritt Vorgangsbeschreibung

1 Abmessen von 1 Liter Wasser

2 Messen der Temperatur des kalten Wassers

3 Einschalten des Wasserkochers und Messung der Zeit bis zum Abschalten desWasserkochers

4 Messen der Wassertemperatur nach dem Abschalten des Wasserkochers

Durchfhrung

3. Fhren Sie die Aufgabenstellung gem Planung durch und tragen Sie dazu in die Tabelle die Messwerteein.

Schritt Vorgangsbeschreibung Messwert

1 Abmessen von 1 Liter Wasser1 Liter

2 Messen der Temperatur des kalten Wassersz. B. 20 C

3 Einschalten des Wasserkochers und Messung derZeit bis zum Abschalten des Wasserkochers z. B. 3 Minuten

4 Messen der Wassertemperatur nach demAbschalten des Wasserkochers z. B. 100 C

Kontrolle

4. a berprfen Sie die gemessene Zeit rechnerisch.

Qth= m c = 335200 Ws; Qth= Wth; Wel=Wth

= 352842,11 Ws;

Wel= P t; t=W

P= 176,42s = 2,94 min

b Abweichungen zwischen Messergebnis und rechnerischem Wert sind mglich. Welche Ursachen knnen dafrmagebend sein?

Mgliche Ursachen fr Abweichungen: verkalkter Wasserkocherboden und dadurch bedingt schlechtere

Wrmebertragung; Messungenauigkeiten usw.

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2 Kondensator an Gleichspannung

2.1 Kapazitt

Auf dem Mainboard eines Personalcomputers sind 2 Elektrolytkondensatoren mit C1 = 1000 F defekt. Sie wol-

len aus Platzgrnden beide Kondensatoren durch einen ersetzen. Sie wissen zurzeit noch nicht, wie die beidenKondensatoren verschaltet sind (in Reihe oder parallel).

1. Welche Kapazitt muss der Ersatzkondensator haben, wenn die beiden defekten Kondensatoren in Reihegeschaltet waren?

C1ges=C1n

= 500 F; n= Anzahl der Kondensatoren

2. Welche Kapazitt muss der Ersatzkondensator haben, wenn die defekten Kondensatoren parallel geschaltet

waren?

C2ges= C1 n= 2000 F; n= Anzahl der Kondensatoren

3. Welche Ladungsmenge knnen die Ersatzkondensatoren aus Aufgabe 1 und Aufgabe 2 jeweils speichern,

wenn sie an 12 V angeschlossen sind?

Q1= C1ges U= 6 mAs = 6 mC; Q2= C2ges U= 24 mAs = 24 mC

1. Erklren Sie den Begriff Kapazitt.

Kapazitt ist das Speichervermgen fr elektrische Energie.

2. Nennen Sie das Formelzeichen und die Einheit der Kapazitt.

Formelzeichen: C ; Einheit:AsV

oder F (Farad)

3. Wann hat ein Kondensator die Kapazitt 1 F?

Die Kapazitt betrgt ein Farad, wenn an einer Spannung von 1 V die Ladung 1 As aufgenommen wird.

4. Stellen Sie sich vor Sie mssten einen Plattenkondensator bauen. Von welchen Gren hngt die Kapazitt des

Kondensators ab? Nennen Sie auch die Formel.

Plattenflche, Plattenabstand, relative Dielektrizittszahl, Influenzkonstante, C= 0 rA

d

5. Warum verringert sich die Kapazitt eines Kondensators, wenn er in Reihe zu einem anderen Kondensator

geschaltet wird?

Stellen Sie sich die Kondensatorplatten vor.

Weil sich der Plattenabstand vergrert.

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4 Dreiphasen-Wechselstromtechnik

4.1 Dreiphasenwechselspannung

Sie erhalten den Auftrag, sich mit der Dreiphasen-Wechselspannung zu befassen. Dazu bentigen Sie einen

Drehstromanschluss (z. B. eine CEE-Steckdose).

1. a Das Dreiphasen-Wechselspannungssystem besteht hufig aus drei Auenleitern, einem Sternpunktleiter (Neu-tralleiter) und einem Schutzleiter. Tragen Sie die Abkrzungen dieser Leiter in die Zeichnung ein.

b Fhren Sie an dem Drehstromanschluss nacheinander die in der Zeichnung aufgefhrten Spannungsmessungen

durch.

Trafo

Strang 1

Strang 2

Strang 3

U1-2

a)

b) U1-3 U2-3 U1-4 U2-4 U3-4

L1

L2

L3

N

PE400 V 400 V 400 V 230 V 230 V 230 V

2. Eine Spule eines Trafos wird als Strang bezeichnet (s. Zeichnung).

a Wie wird die Spannung zwischen zwei Strngen genannt?

Auenleiterspannung

b Wie heit der Punkt des Trafos, an dem alle Strnge miteinander verbunden sind?

Sternpunkt

3. In welchem Verhltnis stehen Auenleiterspannung und Strangspannung zueinander? Fhren Sie die fol-

genden Berechnungen durch:

U1-2

U1-4= 1,73

U1-3

U2-4= 1,73

U2-3

U3-4= 1,73

Wenn Sie richtig gemessen und gerechnet haben, wird Ihr Ergebnis dem Wert des

Verkettungsfaktors 3 entsprechen.

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5 Blindleistungskompensation

Ein Kunde hat angekndigt, sich von Ihnen ber Kompensationsanlagen beraten zu lassen, da er einen Neubau

einer Werkstatthalle plant. Sie wollen bestens vorbereitet sein und arbeiten sich in die unterschiedlichen

Kompensationsarten ein. Dazu informieren Sie sich im Fachkundebuch oder im Internet ber die verschiedenen

Arten.Ergnzen Sie das Mind-Map.

Smtliche Verbrau-cher werden an derHauptsammelschienedurch zuschaltbareKondensatorbatte-rien kompensiert. Zuleitung der

Verbraucher wirdnicht entlastet

Einzel-kompen-sation

Vorteil

Nachteil

Gefahr der ber-kompensation

geringere Kompen-sationsleistung er-forderlich als beiEinzelkompensation

Vorteil

Nachteil

Nur bei groenVerbrauchernwirtschaftlich

Vorteil

Nachteil

Zentralkompensation

Gruppenkompensation

Sehr wirtschaftlich

durch Regelung

Mehrere Verbraucher

werden gemeinsam

kompensiert

Schalter und

Zuleitung werden vom

Blindstrom entlastetKompensation

direkt an jedem

induktiven

Verbraucher

Kompensationsarten

Sie erhalten den Auftrag, einen Kompensationskondensator fr eine 18 W-Leuchtstofflampe zu berechnen. Durchden Kondensator soll der Leistungsfaktor auf cos = 0,9 erhht werden.

L

N

X

A

V

PgesIges

R

C

L

U =230 V/50Hz

Uges

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1439.2 Schaltungsunterlagen

9.2 Schaltungsunterlagen

1. Tragen Sie in das Mind-Map ein, um welchen Plan es sich bei der jeweiligen Beschreibung handelt.

Gerte-

verdrahtungs-

plan

Klemmen- oder

Verbindungs-plan

Stromlaufplan

in aufgelster

Darstellung

Stromlaufplan in

zusammenhngender

Darstellung

Anschlussplan

bersichtsplan

SchaltungsunterlagenSmtliche Verbin-

dungen innerhalbeines Gerteswerden dargestellt.

Darstellung von Leitungs-verbindungen zwischen ver-schiedenen Betriebsmitteln

mit Zielbezeichnungen.

Stellt alle Verbindungen der Betriebs-mittel in allen Einzelheiten dar. DieLeitungsverbindungen von Haupt- undSteuerstromkreis werden in einem Bildgezeigt. Dieser Plan kann unter Um-stnden unbersichtlich sein.

Ist die in allenEinzelheiten undLeitungen nachStromwegen aufge-lste Darstellung.Auf die Lage undden mechanischenZusammenhang wirdkeine Rcksichtgenommen.

Gibt die lagerichtige Anordnung

der Bauteile und Angaben berLeitungsart, Leitungstyp, Quer-schnitt, Verlegeart und Aderzahlenwieder. Der bersichtsplan wirdim Allgemeinen einpolig dargestellt.

Verdeutlicht die inneren undueren Anschlusspunktevon Leistungsverbindungen.

Planartenin der

Antriebs-technik

2. Wie werden die nachfolgenden Darstellungen bezeichnet?

-M1M

3_

4

3

4

3-F1

-Q1

-B1

3/N/PE _50 Hz 400/230 V

-F1

-B1

1

2

95

96

-Q1

-Q1

A1

A2

13

1

2

1414

13

-S1

-S2

L1

N

531

642531

642

13

14

-M1PEM

3_

-F11

2

-F11

21

2

1

2

A2

A1 95

96

11

12-S1

14

13-S2

-Q1

-B1

L1

L2L3N

PE

a)bersichtsplan b)Stromlaufplan in c)Stromlaufplan in

aufgelster Darstellung zusammenhngender Darstellung

3. In welche zwei Hauptbestandteile gliedert sich der Schaltplan in aufgelster Darstellung in der Antriebs- undSteuerungstechnik?

Hauptstromkreis, Steuerstromkreis

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152 9 Elektrische Schaltungstechnik

c Sie entscheiden sich fr eine automatische Stern-Dreieck-Schaltung. Ergnzen Sie den Steuerstromkreis.

-F12A

Not- Aus

L1

NZeit Stern Dreieck

-Q2A2

A1

Netz

12

11

2

1

-S1

-Q1

-S2Aus

-S3Ein 14

12

13

14

11

13

-Q2

14

13

22

21

-Q3

-K1

-K1A2

A1

-Q4A2

A1

22

21

-Q4

16 18

15

-Q3A2

A1

d Warum ist der Schlieerkontakt -Q1 13/14 vom Motorschutzschalter in die Steuerung eingebunden und nichtder ffner -Q1 21/22?

Weil der Hilfskontakt mechanisch mit dem Einschalten des Motorschutzschalters geschlossen wird,

d. h. er ist somit als ffner zu betrachten.

Durchfhrung

3. Sie haben nach Fertigstellung Inbetriebnahmemessungen durchgefhrt. Auf welchen Wert mssen Sie nun denMotorschutzschalter einstellen?

Auf Motorbemessungsstrom: IN= 10,7 A

Auftragskontrolle

4. Sie haben die Anlage ordnungsgem an den Kunden bergeben. Nun berlegen Sie, welche Punkte Sie beimnchsten Auftrag noch optimieren knnen. Wie knnten Sie die Steuerung anders realisieren? Fhren Sie eini-ge Punkte auf und besprechen Sie diese in der Gruppe.

Vorschlge: Motorschutzrelais statt Motorschutzschalter, Softstarter oder Nockenschalter anstatt

automatischer Stern-Dreieck-Schaltung usw.

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17710.7 Sensortechnik, Grundlagen

Durchfhrung

6. Suchen Sie im Internet nach zwei Anbietern fr ein Ersatzmessgert. Tragen Sie Ihre Ergebnisse in die Tabelle

ein.

Pos. Artikelbezeichnung Typ Bezugsquelle/Anbieter Netto-Preis Preis inkl.

MwSt 19%

1

2

Auftragskontrolle

7. Besprechen Sie die Antworten in der Klasse.

1. In einer Hauptverteilung ist ein digitaler Energiezhler angeschlossen (s. Bild). Die angeschlossenen Stromwandlerhaben ein bersetzungsverhltnis von 250/5 A. Der Zhler ist wie im Schaltplan dargestellt angeschlossen.

2

L1

L2L3N

5 8 11

S1

P1 S1

P1 S1

P1

1 3 4 6 7 9 20 22 21

0 115...V a.c

...V d.c

SUPPLY

230

+ -

a Welches Stromwandlerverhltnis muss im Messgert programmiert werden?

=I

1NI2N

= 50

b Welches Spannungswandlerverhltnis muss programmiert werden?

Da kein Spannungswandler angeschlossen = 1

10.7 Sensortechnik, Grundlagen

Ergnzen Sie das Mind-Map.

...SensorenwandelnnichtelektrischeGren direkt inelektrische um.

Beispiele:- Thermoelement

- Piezzokristall

Beispiele:- Fotowiderstand- Temperaturabhngige Widerstnde (NTC,

PTC, Pt 100)

Nichtelektrische

Gren

beeinflussen

elektrische Gren.

Aktive

Sensoren

PassiveSensoren

Einteilungder

Sensoren

Lsung:KeinLs

ungsvorschlag,da

zuvieleMglichkeiten

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12 Steuerungstechnik, Grundlagen

12.1 Steuerungstechnik, Grundlagen

1. In der Steuerungstechnik lassen sich grundstzlich die dargestellten Steuerungsarten unterscheiden. Welche

Arten zeigen die Bilder? Tragen Sie die Oberbegriffe ein.

VCC

GND

14 8

1 7

+5V

&

&

&

7400

&

Arten von

Steuerungen

Steuerung mit

Logik-ICs

Speicherprogrammierbare

Steuerung (SPS)

Verbindungsprogrammierte

Steuerung (VPS)

2. Steuerungen und andere informationsverarbeitende Systeme arbeiten nach dem EVA-Prinzip.

a Wofr steht die Abkrzung EVA? Beschriften Sie die einzelnen Blcke.

b Nennen Sie passende Beispiele fr die einzelnen Arbeitsschritte.

E

a)

b)

V

Steuerungsprozess

A

Taster

Widerstand

Thermoelement

Eingabe Verarbeitung Ausgabe

Verdrahtung

SPS-Programm

Leistungsschtze

Elektromotor

3. In der Ein- und Ausgangsschnittstelle von Steuerungen werden hufig Optokoppler eingesetzt.

Einsatz von Optokopplern hufig in speicherprogrammierbaren Steuerungen. Siehe dazu auchFachkunde Elektroberufe.

a Welche Aufgabe hat die Eingabeschnittstelle einer SPS?

Sie passt die Sensorspannung an die Spannung auf der Verarbeitungsebene an.

b Welche Aufgabe hat die Ausgabeschnittstelle einer SPS?

Sie passt die Spannung auf der Verarbeitungsebene an die Spannung auf der Ausgabeebene an.

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244 12 Steuerungstechnik, Grundlagen

Zur Vermeidung eines hohen Einschaltstromes wird der Motor eines Geblses in einer Produktionsstrae zunchstin Stern geschaltet und nach einer Hochlaufphase von 5 Sekunden in Dreieck umgeschaltet. Durch Bettigung desStarttasters (S2) zieht das Sternschtz (Q2) und um 0,5 s verzgert das Netzschtz (Q1) an. Nach einer Verzgerungs-zeit von 5 s fllt das Sternschtz ab und das Dreieckschtz (Q3) an. Die Anlage kann mit dem Stopptaster (S1), demNOT-AUS-Taster (S0) oder durch den berstromauslser (F2) jederzeit ausgeschaltet werden. Der Normalbetrieb desMotors wird ber eine Meldeleuchte (P1) angezeigt.

NOT-AUS-Taster, Stopptaster = ffner; berstromrelais = Schlieer

3_Mot

-M1

-F1

-Q1 -Q2 -Q3

-F2

W1

V1U1

V2

U2W2

L1L2L3

Bedienteil

Start -S2

Stopp -S1

Betrieb -P1

Not-Aus -S0

1. Die Steuerung soll als Ablaufsteuerung realisiert werden. Vervollstndigen Sie die Transitionen in der Ablauf-kette.

2

3

Richtimpuls

4

Stern Q2:=1

Netz Q1:=0

Netz Q1:=1

Stern Q2:=0 Dreieck Q3:=1Betrieb P1

S0 + S1 + F2

1

S2

0,5s/x2

5 s/x2

2. Erstellen Sie die Zuordnungsliste. Verwenden Sie das Byte 0 fr Eingangsvariablen und Byte 4 fr Ausgangs-variablen.

Zuordnungsliste Zuordnungsliste

Symbol(Betriebsmittel-kennzeichnung)

Operand KommentarSymbol(Betriebsmittel-kennzeichnung)

Operand Kommentar

S0 E0.0 NOT-AUS Q1 A4.0 Netzschtz

S1 E0.1 Stopp Motor Q2 A4.1 Schtz Stern

S2 E0.2 Start Motor Q3 A4.2 Schtz Dreieck

F2 E0.3berstrom Motor(bei berstrom 1-Signal.)

P1 A4.3 Meldeleuchte Betrieb

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248 12 Steuerungstechnik, Grundlagen

12.6.2 Regelkreiselemente

1. Ein Regelkreis besteht aus unterschiedlichen Regekreiselementen. In den Bilder sind drei verschiedene Grund-typen dargestellt. Tragen Sie die Bezeichnung der Typen unterhalb der Abbildungen ein.

Xe= Eingangsgre, Xa= Ausgangsgre des Regelkreiselementes; Regelkreiselement = ein beliebigesElement eines Regelkreises, z. B. ein Wasserbehlter, ein Stellventil, ein Regler

xe xa

Grundtyp A

xe xa

Grundtyp B

xe xa

Grundtyp C

Proportional-Glied Integral-Glied Differenzial-Glied

2. Um das Zeitverhalten von Regelkreiselementen zu ermitteln, gibt es verschiedene Vorgehensweisen. Nachfol-gend sind drei Varianten beschrieben. Ordnen Sie diese den Darstellungen zu.

Sprungantwort Anstiegsantwort Impulsantwort

Die Eingangsgre wird sprung-haft gendert.Der sich dadurch ergebende zeit-liche Verlauf der Ausgangsgrewird aufgenommen.

Die Eingangsgre wirdmit einer definiertennderungsgeschwindigkeit gen-dert (Xe/t).Der sich dadurch ergebende zeit-liche Verlauf der Ausgangsgrewird aufgenommen.

Die Eingangsgre wird impuls-frmig gendert.Der sich dadurch ergebendeimpulsfrmige Verlauf derAusgangsgre wird aufgenom-men.

xe

xa

xe

xat

t

t

t

xe

xa t

t

Anstiegsantwort Impulsantwort Sprungantwort

3. Tragen Sie die geforderten Formeln ein.

Gre Formel

a) Proportionalbeiwert KP KP=Xa

Xe

b) Integrierbeiwert KI

KI=

Xa

(Xe t)

c) Differenzierbeiwert KD=Xa tXe

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270 13 Schutzmanahmen und Unfallverhtung

5. Beim TT-System wird an der elektrischen Anlage ein Anlagenerder gesetzt. Da mit diesen Erdern im Allgemei-

nen ein schlechter Erdungswiderstand erreicht wird, muss der Schutz bei indirektem Berhren durch Vorschal-

ten eines RCDs erfolgen. Die Hhe des Bemessungs-Differenzstromes INhngt dabei vom Erdungswiderstand

ab.

a Welche Bemessungs-Differenzstrme fr RCDs gibt es? Vervollstndigen Sie die Tabelle.

b Berechnen Sie jeweils den maximal zulssigen Erdungswiderstand, wenn eine Berhrungsspannung von UB=

50 V nicht berschritten werden darf.

a) Bemessungs-Differenzstrom IN 10 mA 30 mA 100 mA 300 mA 500 mA 1000 mA

b) maximal zulssiger

Erdungswiderstand RA5000 1666,67 500 166,67 50 16,67

6. Sie sollen die Elektroinstallation eines Badezimmers realisieren.

a Welcher RCD (IN) ist fr das Badezimmer hchstens vorzusehen?

RCD mit IN= 30 mA

b In wie viele Schutzbereiche ist das Badezimmer eingeteilt?

in drei (0, 1 und 2)

c Darf im Bereich 1 eine Steckdose installiert werden?

Nein

d Sie sollen fr das Badezimmer einen zustzlichen Potenzialausgleich durchfhren. Tragen Sie in die Tabelle die

zulssigen Querschnitte ein.

Querschnitte fr den zustzlichen Potenzialausgleich

Querschnitt bei ungeschtzter Verlegung 4 mm2

Querschnitt bei geschtzter Verlegung 2,5 mm2

7. Welchen Zweck hat ein Potenzialausgleich? (Geben Sie zwei mgliche Antworten.)

Den Gesamterdungswiderstand der elektrischen Anlage verbessern und ein Entstehen eines Potenzial-

unterschiedes (Spannung) zwischen metallisch leitfhigen Teilen verhindern

8. a Alle metallischen, leitfhigen Teile mssen in den Hauptpotenzialausgleich eingebunden werden. Warum muss

in Badezimmern, Schwimmbdern usw. der zustzliche Potenzialausgleich durchgefhrt werden?

Weil von solchen Rumen eine besondere Gefhrdung durch den Umgang mit Wasser ausgeht

b Wo muss der zustzliche Potenzialausgleich durchgefhrt werden (rtlich gesehen)?

Im jeweiligen Raum oder in der Nhe

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274 13 Schutzmanahmen und Unfallverhtung

Ihr Meister plant, mit Ihnen am nchsten Tag die Elektroinstallation einer Neubauwohnung zu prfen. Als Vorbe-

reitung beauftragt er Sie, die nachfolgenden Fragen zur Prfung zu beantworten, weil Sie die Prfung diesmal

selber durchfhren sollen.

Elektro PrfprotokollStand:

Auftraggeber:

Blatt: Projekt:

Nummer:

Verteiler:

Beschr:

Netzform: TN-C TN-S TN-C-S TT IT . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .

UV1

Wohneinheit, 1. Obergeschoss

Prfung nach

Besichtigung

DIN VDE 0100 Teil 610

Auswahl der BetriebsmittelTrenn- und SchaltgerteBrandschottungen

i.O. n.i.O. i.O. n.i.O. i.O. n.i.O.

Neuanlage InstandsetzungErweiterung Wiederholungsprfungnderungen E-Check

Prfung amBeginn: .........................................Ende: .............................................

UVV ................... / ...............

LeiterverbindungenKabel, Leitungen, Stromschienen

Kennzeichnung Stromkreis, BetriebsmittelKennzeichnung N- und PE-LeiterSchutz- und berwachungseinrichtungen

HauptpotenzialausgleichZus. rtl. PotenzialausgleichDokumentation.............................................................siehe Ergnzungsbltter

Schutz gegen direktes Berhren

Zugnglichkeit

DIN VDE 0105 .....................................................

Z-Nr.:

c

f

g

e

1. Nach welcher VDE-Norm wird die Erstprfung einer Elektroinstallation durchgefhrt? Kreuzen Sie im Prfpro-tokoll an. Lsung: siehe Prfprotokoll

2. Als Zuleitung im Hausanschlusskasten des Neubaus kommen fnf Leiter an. Kreuzen Sie im Prfprotokoll an,

um welche Netzform es sich handelt. Lsung: siehe Prfprotokoll

3. Beschreiben Sie stichpunktartig, was im Prfprotokoll in den Punkten c) bis g) gemeint ist.

c) IP-Schutzart, Auslsecharakteristik des Leitungsschutzschalters

d) Auswahl d. Leitung (Querschnitt, Spannungsfall), Isolation der Leitung, Leitungsverlegung

e) Fester Anschluss der Leitungen

f) Auslsecharakteristik des Leitungsschutzschalters, Bemessungsdifferenzstrom, RCD

g) Berhrungsschutz (IP2X), Gehuse, Abdeckungen, Umhllungen

4. Tragen Sie im Protokoll auf der nchsten Seite fr die Stromkreise 1 und 3 6 den einzuhaltenden Grenzwert

fr die Schleifenimpedanz Zsund den Kurzschlussstrom IKein. (Tragen Sie die Werte fr Zsund Ikuntereinander

in dieselbe Zelle ein.)

5. Tragen Sie fr alle Stromkreise den einzuhaltenden Grenzwert fr den Isolationswiderstand ein.

6. Fr das Badezimmer ist als zustzliche Schutzmanahme ein RCD mit einem Bemessungsdifferenzstrom IN= 30 mA

verwendet worden. Tragen Sie in das Prfprotokoll den maximal erlaubten Fehlerstrom, den Grenzwert fr die

Auslsezeit tAund die maximale Berhrungsspannung ULein.

7. Berechnen Sie unter Zuhilfenahme der Auslsekennlinie die Schleifenimpedanz und den maximalen Kurz-

schlussstrom fr den Stromkreis 7 und tragen Sie die Werte ein.

Zum Ablesen des Abschaltstroms aus der Auslsekennlinie mssen Sie die einzuhaltende

Auslsezeit wissen. Nutzen Sie dann die Formel fr die Abschaltbedingung.

8. Was ist im Prfprotokoll mit Erprobung des FI-Schutzschalters (RCD) gemeint?

Die Funktion der Prftaste des RCDs und somit auch die mechanische Funktion des RCDs zu prfen

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298 15 Installationstechnik

15.4 Wohn- und Nutzraumtechnik

Aufgaben zur Dimensionierung von Warmwasserbereitern finden Sie im Kapitel Warmwasserversorgung

unter anderem im Kapitel 1 dieser Aufgabensammlung.

Die folgenden Mind-Maps behandeln das Thema Heizen und Khlen mit elektrischer Energie. Sie haben den

Auftrag, passend zum Kundenwunsch eine Empfehlung zu geben, welches Gert eingesetzt werden kann. Setzen

Sie sich im Team zusammen, beschaffen Sie sich Informationen zum Thema und tragen Sie Ihre Entscheidung in dasMind-Map ein. Besprechen Sie Ihre Entscheidung gemeinsam mit der Klasse.

1.

Durchlauferhitzer

Kochend-

wassergert

Warmwasserspeicher,

offenes System

(Untertischgert)

Warmwasser-

Standspeicher

"Guten Tag, wir

bentigen fr unserkleines Badezimmerwarmes Wasserzum Baden..."

"Hallo, wir bentigenin unserer Kchewarmes Wasser zumSplen.Welche Mglichkeitengibt es?"

"Guten Morgen, wir habenein Einfamilienhaus. Wir wr-den uns gerne darber infor-mieren, welche Mglichkeitenwir fr eine zentrale Warm-wasserversorgung htten..."

"Hallo, fr unsere Teekchebentigen wir eine Entnah-memglichkeit fr warmesWasser fr die Zubereitungvon Tee oder Kaffee!Ein Kaltwasseranschlussist vorhanden..."

Warmwasserbereitung

2.

Multi-Split-Klimaanlage

Modularmulti-Klimaanlage

Single-Split-Klimaanlage

oder Kompaktklimagert

"Guten Tag, wir sind dabei einenPrfraum fr Zugfestigkeitspr-fungen von Kunststoffprfkrperneinzurichten. Dieser Prfraum sollklimatisiert werden..."

"Guten Tag, wir sind dabei die Klimatisierung unseres 3-stck-igen Brogebudes zu planen. Wir bruchten eine Khlleistungvon ca. 100 kW. Knnen Sie uns dafr ein Angebot machen?Genauere Details schicke ich Ihnen per E-mail zu..."

"Guten Tag, wir haben ein 2-stckigesBrogebude. Jede Etage besteht aus

6 Brorumen und 2 Technikumshallen.Zwei Bros in der 1. Etage sollen klima-tisiert werden. Was wrden Sie unsempfehlen?"

Khlen mitelektrischer Energie

3.

Schnellheizgert

Frostwchter

Badkonvektor, Wand-

konvektor, Infrarotstrahler

"Guten Tag, wir mssen unsereTrafostation fr den Winter gegenFrost schtzen. Knnten Sie unsein Angebot zukommen lassen?..."

"Guten Morgen, in unserem Badezimmergibt es zur Zeit keine Heizung. WelcheMglichkeiten haben wir das Problemelektrisch zu lsen?..."

"Hallo, wir bruchten fr unseren Baucontainerein Heizgert. Was haben Sie im Angebot?..."

ElektrischeHeizgerte