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Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen- 169 -

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7.1 Betriebsspezifische Schaltplne

Wie in fast allen technischen Berufen muss auch die Elektrofachkraft die Arbeit in Zeichnungen

darstellen. Anders als in den metallverarbeitenden Berufen, wo groer Wert auf die Genauigkeitund Oberflchenbearbeitung gelegt wird, wird in den Elektroberufen viel mit Schaltzeichen undSymbolen gearbeitet. Magenau sind eigentlich nur die Montagezeichnungen. Fr jede Hauptspartein dem weiten Feld der Elektrotechnik wurden die Schaltzeichen in DIN Vorschriften zusammen-gefasst. So gibt es unzhlige Vorschriften ber Schaltzeichen. Hier sind nur einige aufgefhrt.

DIN 40 712 Allgemeine SchaltzeichenDIN 40 713 SchaltgerteDIN 40 703 ZusatzschaltzeichenDIN 40 713 Schalter in EnergieanlagenDIN 40 714 Drosselspulen und Transformatoren

DIN 40 711 Leitungen und LeitungsverbindungenDIN 40 717 Schaltzeichen fr Installationsplne

Vorsichtig umgehen muss man mit lteren Planwerken, diese DIN-Normen werden auch schon malgendert oder im Rahmen der EU an internationale Vorschriften angepasst.

Die Zeichnungen wurden frher mit hohem Personalaufwand in verschiedenen Formaten von Handgezeichnet. Heute werden die Zeichnungen mit einem PC erstellt, die Software dafr wird von denunterschiedlichsten Firmen angeboten. Das Format ist hauptschlich DIN A3 oder DIN A4. Selbst-verstndlich kann man die Zeichnungen auch auf Datentrger bekommen. Fr verschiedene moder-ne Schaltgerte (Umrichter, Sanftanlasser, SPS-Anlagen) gibt es keine genormten Zeichen, weildiese Gerte je nach Fabrikat unterschiedlich angeschlossen werden. Fr diese Gerte muss derZeichner am PC selbst ein Gertesymbol entwickeln.

Bei heutigen greren Bauvorhaben braucht man folgende Zeichnungen:StromlaufplneKlemmenplneKabellistenAufbauplneFunktionsplne

Fr den Betreiber sind der Stromlaufplan und der Klemmenplan die wichtigsten Zeichnungen zurStrungssuche.

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7.2 Schaltzeichen nach DIN 40 713, 40 703, 40 717, 40 719

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Schaltzeichen fr Installationsplne (Auszug aus DIN 40 717)

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Abb. 7.1: Schaltzeichen

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Kennbuchstaben der Gertearten nach DIN 40719 (Alte Norm)

Kennbuchstabe Art des Betriebsmittels Beispielea Schalter Trenner, Lastschalter, Motorschalter

b HilfsschalterBefehlsschalter, Steuerschalter,Tastschalter, Wahlschalter usw.

c Schtze Leistungsschtzed Hilfsschtze

Hilfsschtze, Hilfs- und ZeitrelaisHilfsfernschalter

e SchutzeinrichtungenSicherungen, messende Auslser,Schutzrelais usw.

f MesswandlerMesswandler, Nebenwiderstnde.Und sonstige Geber

g MessgerteSpannungs- und StrommesserLeistungs- und Leistungsfaktormessung

h Sicht- und HrmelderLeucht- und ZeigermelderZhlwerke, Wecker, Hupen usw.

k Kondensatoren Kondensatoren aller Art, Drosselspulen

mMaschinen undTransformatoren

Generatoren, Motoren, Umformer,Transformatoren

nGleichrichter undBatterien

Gleich- und WechselrichterAkkumulatoren und galv. Elemente

p Rhren und Verstrker Rhrenverstrker usw.

rWiderstnde undSchnellregler

Vorwiderstnde, SchutzwiderstndeBremswiderstnde

sSonstige mechan. Gertemit elekt. Antrieb

magnetisch oder motorisch bettigteVentile

u in sich geschlosseneEinrichtungen

Kombinationen aus Gerten

Abb. 7.2: Kennbuchstaben nach alter Norm

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Beschriftung nach DIN 40719Beschriftet werden die Betriebsmittel nach DIN 40719 mit groen Kennbuchstaben:Kennbuchstabe Art des Betriebsmittels Beispiele

ABaugruppenTeilbaugruppen

Verstrker mit TransistorenMagnetverstrker

B

Umsetzer von nichtelektrischen

Gren auf elektrische Gren

thermoelektrische Fhler

DynamometerDrehfeldgeberC Kondensatoren

DBinre ElementeVerzgerungseinrichtungen

bistabile Elementemonostabile Elemente

E VerschiedenesBeleuchtungseinrichtungenHeizeinrichtungen

F SchutzeinrichtungenSicherungenberspannungsableiter

GGeneratorenStromversorgungen

rotierende GeneratorenFrequenzwandlerBatterien

H Meldeeinrichtungen Optische und akustische Meldegerte

KRelaisSchtze

LeistungsschtzeHilfsschtzeZeitrelaisBlinkrelais

L Induktivitten DrosselspulenM Motoren

NVerstrkerRegler

Einrichtungen der Steuerungs undRegelungstechnik

PMessgertePrfeinrichtungen

anzeigende, schreibende und zhlendeMesseinrichtungen

Q Starkstromschaltgerte LeistungsschalterTrennschalter

R Widerstndeeinstellbare WiderstndePotentiometer

SSchalterWhler

Steuerschalter, TasterGrenztasterKoppelstufe

T TransformatorSpannungswandlerStromwandler

UUmsetzer von elektrischen Grenin andere Gren

FrequenzwandlerInverter

V Halbleiter Transistoren

W bertragungswege SammelschienenAntennen

XKlemmen, Stecker,Steckdosen

TrennsteckerLtleisten

Yelektrisch bettigtemechanische Einrichtungen

Bremsen, Kupplungen,Druckluftventile

Z Abschlsse, FilterKabelnachbilderKristallfilter

Abb. 7.3: Kennbuchstaben nach DIN 40719

ltere Zeichnungen sind auch noch nach alter Norm bezeichnet, man kann dieses sofort an den

kleinen Buchstaben erkennen.

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7.3 Ordnung auf einer Zeichnung

Stromlaufplan in Schtztechnik

Das Blatt ist praktisch in Quadranten eingeteilt. An der Oberkante stehen Zahlen. Diese beginnenlinks von 0 und gehen auf lteren Zeichnungen in zweistellige Bereiche, auf neuen Zeichnungen in

DIN A4 von 0 bis 9. In der Hhe ist das Blatt von oben gesehen von A bis F gekennzeichnet.Ist der Hauptstromkreis mit auf der Zeichnung dargestellt, wird mit ihm immer links angefangen.Am Anfang wird auf die Stromleiter, welche fr die Hauptstromkreise immer oben liegen, dieSpannung und die Herkunft vermerkt.

Bei den Steuerstromkreisen wird etwas anders verfahren. Oben auf der Zeichnung wird immer dashhere Potential gezeichnet, bei Gleichstrom der Plus und bei Wechselstrom die Phase. Gegenberwird dann das Gegenpotential gezeichnet. Ganz links wird vor oder auf dem Stromleiter die Her-kunft vermerkt und ganz rechts wohin die Leitung weitergefhrt wird. Meistens sind es die Blattbe-zeichnungen.Die Stromlinien fr das Gegenpotential sollen nicht so tief gezogen werden. Unter den Linien ms-sen noch die Kontakte der Schtze eingezeichnet werden. Diese Kontaktplne von den einzelnenSchtzen und Relais gibt es auf Klebefolien. An den Kontakten, welche belegt sind, macht man nuneinen kurzen Strich und schreibt dahinter wo man diesen Kontakt wieder findet. Auf dem gleichenBlatt reicht die obere Zahl, in dem sich der Strompfad befindet, ist er auf einem anderem Blatt mussauch die neue Blattnummer vermerkt werden. Die Kennzeichnung von A bis F wird kaum benutzt.Ganz rechts steht natrlich immer die Legende. Wichtig ist die Blattnummer.

Abb. 7.4: Quadranteneinteilung

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7.4 Stromlaufplne in der Elektrotechnik

Der Stromlaufplan ist fr alle Elektrofachleute eine wichtige Unterlage fr den Zusammenbau vonGerten, die Errichtung elektrischer Anlagen und fr die Fehlersuche. Die Stromlaufplne zeigenalle Einzelheiten einer Schaltung. Es werden jedoch keine gertetechnischen oder rumliche Zu-sammenhnge dargestellt, da hierdurch die bersichtlichkeit der Darstellung beeintrchtigt wird.

Die Betriebsmittel eines Stromlaufplanes werden mit Hilfe genormter Schaltzeichen wiedergege-ben. In der Regel werden noch zustzliche Vermerke eingefgt, um die Schaltung mit wichtigenInformationen zu vervollstndigen.

Im Einzelnen sind folgende zustzliche Angaben zu finden:- Hinweisbezeichnungen von Zielorten,- Koordinationsfeldnummern,- Spannungs-, Strom-, Widerstands-, und Einstellwerte sowie Angaben ber Auslsebe-

reiche,- Typenbezeichnungen von Betriebsmitteln und Leitungen,- Darstellung von Anschlussstellen, Klemmen, Ltstellen und Messpunkte.

Die Betriebsmittel einer elektrischen Anlage und ihr Zusammenwirken werden im Strom-laufplan so dargestellt, dass ihre Wirkungsweise in mglichst einfacher Form bei der Monta-ge, Prfung und Reparatur zu erkennen ist.

Stromlaufplne werden in verschiedenen Darstellungsarten gezeichnet.Man unterscheidet die einpolige Darstellung, bevorzugt zur Darstellung einfacher Schaltungsverlu-fe. (in Abb. 7.5 links)Die mehrpolige, bei umfangreichen Stromverlufen (in Abb. 7.5 mittig).Die zusammenhngende Darstellung, bei der die Betriebsmittel unmittelbar nebeneinander sichtbargemacht werden (in Abb. 7.5 rechts).

Mechanische Verbindungen werden als Strichlinie gezeichnet, geeignet nur fr einfache Schaltun-gen, weil dabei die bersichtlichkeit leicht verloren geht Diese Darstellungsweise wurde frher alsWirkschaltplan bezeichnet und war auch fr komplexe Anlagen blich.Die aufgelste Darstellung wird heute hufig angewandt. Die einzelnen Betriebsmittel werdendurch zugehrige Kennbuchstaben auf dem Stromlaufplan gekennzeichnet. Daher kann die rumli-che Darstellungsweise verlassen werden. Folgende Merkmale kennzeichnen die zeichnerische Dar-stellung, der heute am meisten verwendeten Stromlaufplne in aufgelster Darstellung:

Hauptstromkreise und Hilfsstromkreise werden grundstzlich getrennt dargestellt Stromlaufplne

werden immer im stromlosen und mechanisch unbettigten Zustand gezeichnet. Abweichungenhiervon bedrfen eines entsprechenden Vermerks in der Zeichnung.

Die Strompfade verlaufen mglichst gradlinig vom Netzpol (z. B. L1) zum Netzpol (z. B. N)Stromwege innerhalb des Stromlaufplans sollen mglichst ohne Abzweige, kreuzungsfrei und ohneRichtungsnderungen verlaufen.Die Anordnung der Schaltzeichen erfolgt vorzugsweise senkrecht.Die Kennzeichnung der Bauteile und Betriebsmittel erfolgt gem DIN 40900.Gertebezeichnungen werden in der Regel links neben dem Schaltzeichen angebracht. Klemmenbe-zeichnungen stehen rechts neben den Klemmen.Einzelteile eines Betriebsmittels oder eines elektrischen Bauteils, z. B. Spulen, ffner oder Schlie-

er. Werden durch gleiche Gertebezeichnungen gekennzeichnet.

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Unter jeder Schtzspule wird das vollstndige Schaltzeichen der sogenannte Kontaktspiegel ange-bracht. Hieraus kann man erkennen mit welchen Schaltgliedern das Schtz bestckt ist und in wel-chen Strompfad die Schaltglieder schalten.

Die Funktionsbeschreibung des in Abbildung 7.5 gezeigten Stromlaufplanes fr den Hilfsstromkreissieht demnach wie folgt aus:

Der Hilfsstromkreis liegt ber die Steuersicherung an F2 am 220 Volt Wechselstromnetz. Die Ein-schaltung erfolgt ber Taster S1 Strompfad 5, die Ausschaltung ber Taster S2 Strompfad 5.Die parallel liegenden Schtze K1 und K2 haben eine Selbsthaltung K1-13/14 ber Strompfad 6.Die Signalleuchte H1 wird durch den Schlieer K2 13/14 im Strompfad 7 geschaltet. Die Signal-leuchte H2 wird durch den Schlieer K2 23/24 im Strompfad 7 geschaltet.

Abb. 7.5: Stromlaufplan (ein- und mehrpolig, Strompfade)

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Schtzschaltungen nach alter Norm

Wirkschaltplan der Gesamtschaltung

Die Teile eines jeden Gertes werden zu-sammenhngend gezeichnet.

Stromlaufplan

links: des SchaltkreisesDarstellung des Schaltkreises ohne Hilfs-leitungen. Nur die wesentlichen Gertewerden gezeichnet.

rechts: des SteuerkreisesDie Schaltung wird in Stromwegen darge-stellt. Die Stromwegesind mglichst grad-

linig und ohne Kreuzungen darzustellen.

bersichtsplan

bersichtsplne werden meist einpolig ge-zeichnet.

Abb. 7.6: Schtzschaltungen nach alter Norm

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Beispielprojekt

Abb. 7.7: Beispiel Wendeschtzschaltung

7.5 Der Klemmenplan

Der Klemmenplan bildet in jedem Schaltschrank die Schnittstelle zur Peripherie. Alle Gerte, wel-che auerhalb vom Schaltschrank angeordnet sind, mssen ber die Klemmleiste angeschlossenwerden. Stehen mehrere Schaltschrnke verschraubt zusammen in einer Reihe, so werden auch die-se elektrisch ber Klemmleisten verbunden. Querverkabelungen innerhalb der Schrnke sind in derRegel verboten. (Transportprobleme)Das Wichtigste auf dem Klemmenplan ist die eigentliche Klemmleiste, die in der Regel von linksnach rechts quer auf dem Blatt angeordnet und natrlich durchnummeriert ist. Direkt daneben ist

ein kleines Feld fr die Laschenverbindungen, praktisch um einzutragen, wo Brcken gelegt sind.Nach oben werden die Leitungen, welche in den Schrank hinein gehen, mit dem Zielzeichen undder Anschlussbelegung eingetragen. Das Zielzeichen ist meist ein Schtz oder Relais in Kurzzei-chen nach DIN 40719 und die Anschlussbelegung hat dann die Nummer der Klemme an dem Gert.

Nach unten werden dann die Ziele wo die Kabel hingehen eingegeben, entweder in die Peripheriewo die Gerte mit Kurzzeichen nach DIN 19227 eingetragen werden, oder zu den anderen Klemm-leisten in den Nachbarschrnken, welche immer nach DIN 40719 mit X und dann fortlaufend num-meriert bezeichnet werden.

Auf dem unteren Teil des Klemmenplans wird meist der Kabelplan mit ausgefhrt. Dieser Plan istwie eine Matrix aufgebaut. Ganz links stehen die Kabeltypen mit Anzahl der Adern und dem Quer-

schnitt. Unter der eigentlichen Klemmleiste stehen dann die Adernnummern, welche an der Klem-me angeschlossen sind und ganz rechts kann man dann eintragen wie viele Adern angeschlossen

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sind und wie viele noch frei sind. Grundstzlich ist es verboten unter eine Klemme zwei Adern an-zuschlieen, dafr gibt es Brcken oder Laschenverbindungen.

(Zeichen von schlechter Planung)Ganz unten auf dem Blatt steht dann die Legende Blattnummer usw.Oft werden auch hier die Typen der verwendeten Klemmen eingetragen.

Abb. 7.8: Klemmenplan

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7.6 Blockschaltplne und ihre Besonderheiten

Bei der Beschreibung der Funktion von komplexen Schaltungen wird die Wirkungsweise in Formvon Blockschaltbildern dargestellt. Das hat den Vorteil, dass Leitungszge und Innenschaltungenvon Anlagenteilen und Betriebsmitteln zugunsten der bersichtlichkeit der Schaltung durch block-

artige Symbole ersetzt werden knnen. Hierdurch darf natrlich nicht die Nachvollziehbarkeit derSchaltungsfunktionen verloren gehen.Zustzliche Anmerkungen und Symbole, die der Funktionsbeschreibung der Anlage dienen, werdenin der Regel mit in das Blockschaltbild bernommen. Neben Schaltsymbolen derElektrotechnik finden sich bei den Blockschaltbildern auch Symbole der Verfahrenstechnik, derHalbleitertechnik, sowie aus der Binrelementetechnik. Blockschaltbilder bieten sich aus den ge-nannten Grnden auch fr Funktionsbeschreibungen in Katalogen und technischen Unterlagen an,weil durch die Art der Darstellung die Funktion schnell nachvollzogen werden kann.

Beispiel eines Blockschaltbildes siehe Kapitel 4.9, Abbildung 4.31.

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Schaltschrank 1

Abb. 7.9: Schaltschrank

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Schaltschrank 2

Abb. 7.10: Schaltschrank

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7.7 Testfragen

1. Was versteht man unter einem Stromlaufplan in zusammenhngender bzw. aufgelsterDarstellung?

2. Worber geben Installationsplne Auskunft?

3. Wie erfolgt im Installationsplan die Kennzeichnung der Leiterzahl?

4. Geben Sie das Schaltzeichen und Schaltkurzzeichen fr Ausschalter, Serienschalter undWechselschalter an?

5. In welchem Zustand werden Schalter und Stromkreise in Installationsschaltungendargestellt?

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7.8 bungLesen und Erlutern von Zeichnungen, die vor Ort verfgbar sind.

Grundschaltungen elektrischer SteuerungenSchtz von einer Stelle zu schalten

Aus Befehl vorherrschendEin Befehl vorherrschendUnd Verhalten / Oder VerhaltenTaster Verriegelung / Schtz Verriegelung

WendeschaltungenUmschaltung ber AusUmschaltung direkt mglich

ZeitschaltungenAusschaltverzgerungEinschaltverzgerung

Folgeschaltungenber Schtzeber Zeitglieder

Anlassschaltungen fr MotorenWendeschaltungen fr Stellantriebe mit Endlagen und DrehmomentStern-Dreieck-SchaltungenPol Umschaltungen

Dahlander- Schaltungen

Bei den Anlassschaltungen nur Zeichnungen verwenden, die auch auf der Anlage vorhanden sind.

Funktionsbeschreibung zu den in diesem Kapitel dargestellten Schtzschaltungen gebenlassen.

Umbenennen der in der Darstellung Schtzschaltungen, Kapitel 7.4, verwendeten Abkrzungender alten Norm in die neue Norm.

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