Apr 2 sommer 2010 systementwurf

GesellenprüfungTeil 2

Elektroniker/inEnergie- und Gebäudetechnik

FEHR ,~~~,~Fachverband Elektro- und Informationstechnik ,~~,

Hessen/Rheinland-pfalz

Prüfungsbereich: Systementwurf

Prüfungsnummer: I Zeit:

120 min.

Prüfungstermin

Sommer 2010

I ~rreichte Punkte:Name I Prüfungsnummer.:

1



FEHRFachverband Elektro- und Informationstemnik

Hessen/Rheinland-PfalzePrüfungsbereich: Systementwurf

Prüfungsnummer: Zeit:

120 minPrüfungstermin

Sommer 2010

Name I Prüfungsnummer t:rreichte Punkte:

1. Beleuchtungsanlage der KFZ-Werkstatt(55 Punkte)

Die KFZ - Werkstatt, die sich in der alten Halle befindet (siehe Anlage) sollmodernisiert werden.

Die Beleuchtung der alten Halle besteht aus 72 alten Reflektorleuchten mitjeweils zwei Standard-Leuchtstofflampen (65 Watt, universalweiß) undkonventionellen Vorschaltgeräten, die mit einer Verlustleistung von13 Watt je Lampe zu berücksichtigen sind.

Die Wände sind aus Ziegelsteinen gemauert und werden bei derRenovierung verputzt und weiß gestrichen.Die mittlere Beleuchtungsstärke wird vor der Renovierung mit 260 Luxgemessen.Die Raumhöhe beträgt 7 m, die Lichtpunkthöhe beträgt 6 m und die Fläche25,0 m . 22,8 m.

Die Beleuchtungsstärke der Lichtanlage reicht nach heutigem Standard füreine Kfz-Werkstatt nicht aus und muss auf eine Nennbeleuchtungsstärkevon EN = 500 Ix verbessert werdenSie raten dem Kunden nicht zu einer Ergänzung der alten Anlage, sondernzu einer Neuanlage mit verbesserten Leuchten.

Belegen Sie dem Kunden durch die folgenden Rechnungen IhreEmpfehlung.

Die Grundlage Ihrer Rechnung sind Spiegelreflektorleuchten (zweilampig)mit 58 W - Dreibanden- Leuchtstofflampen (Tageslicht).

Die elektronischen Vorschaltgerät haben je Leuchtstofflampe hat eineVerlustleistung von 3 W.

Die Reflexionsgrade der Halle werden nach der Renovierung wie folgt zuGrunde gelegt:

Decke: 0,8; Wände: 0,5; Boden: 0,3

2



FEHR ePrüfungsbereich: Systementwurf


120 min

--" -

Prüfungstennin

Sommer 2010

I Name I PrOfungsnummer.: I t::rreichte Punkte

1.1 Die Leuchtmittel der alten Anlage wurden in der Leuchte als Duo-Schaltung geschaltet. Erläutern Sie die Schaltung und den Sinn derSchaltung.

(6 Punkte)

1.2 Wie groß ist jeweils die Lichtausbeute

a)b)

der alten 65 W - Leuchtstofflampe inklusive Vorschaltgerät.der neuen 58 W - Dreibanden-Leuchtstofflampe inklusiveVorschaltgerät.

(4 Punkte)

1.3 Berechnen Sie unter Berücksichtigung des Planungsfaktors (25 %Zuschlag), die Anzahl der erforderlichen Leuchten, die mindestenserforderlich ist

(12 Punkte)

3

Fachverband Elektro- und InformationstemnikHessen/Rheinland-pfalz



eFEHRFachverband Elektro- und Informationstechnik

Hessen/Rheinland-pfalz

Prüfu ngsbereich: Systementwurf


120 minPrüfungstennin

Sommer 2010

Name I Prüfungsnummer.:~ I Erreichte Punkte'

1.4 Berechnen Sie die tatsächliche Beleuchtungsstärke der neuen Anlage aufder Grundlage Ihrer ermittelten Leuchtenzahl.

(5 Punkte)

1.5 Berechnen Sie die Stromaufnahme und die Energiekosten jeBetriebsstunde der alten Beleuchtunasanlaae bei einem Preis für dieKilowattstunde von 0,22 ~.

(4 Punkte)

1.6 Berechnen Sie die Stromaufnahme und die Energiekosten jeBetriebsstunde der neuen Beleuchtunasanlaae bei einem Preis für dieKilowattstunde von 0,22 ~.

(4 Punlde)

1.7 Berechnen Sie die Ersparnis pro Jahr gegenüber der alten Anlage beieiner jährlichen Betriebsdauer von 2000 h.

(3 Punkte)

4



~FEHRPrüfungsbereich: Systementwurf

Prüfungsnummer:-

Zeit:

120 min

-

Prüfungstennin

Sommer 2010

I, Name I Prüfungsnummer t:.rreichte Punkte:

1.8 Für die Ausführung der Installation der Lichtstromkreise sollen folgendeBerechnungen durchgeführt werden. Dabei soll jede Leuchtenreihe eineneigenen Stromkreis erhalten.

Aus Gründen der gleichmäßigen Ausleuchtung sollen in 4 Reihen jeweils12 Leuchten installiert werden!

Zur Auswahl des Leiterquerschnitts der Leitungen für dieLampenstromkreise soll eine Leiterlänge von 30 m zu Grunde gelegtwerden.

Welche LS - Schalter wählen Sie für die einzelnen Stromkreise aus?Berechnen Sie dazu den Betriebsstrom einer Leuchtenreihe.

(4 Punkte)

1.9 Zur Bestimmung der Schleifenimpedanz wird eine Strom- undSpannungsmessung durchgeführt.Am Ende der 30 rn-Leitung, die einen Leiterquerschnitt von 2,5 mmz hat,wird ohne Belastung eine Spannung von 228 V gemessen.Bei einer Belastung mit einem Strom von 6,9 A sinkt die Spannung auf222V.

a} Berechnen Sie die Schleifenimpedanz und den Kurzschlussstrom.

b) Ist der Kurzschlussstrom ausreichend groß, damit beispielsweiseein LS - Schalter mit B-Charakteristik und einem Nennstrom von10 A in der vorgeschrieben Zeit auslöst? Begründen Sie IhreMeinung.

(6 Punkte)

5

Fachverband Elektro- und InformationstechnikHessen/Rheinland-Pfalz


Elektroniker/inEnergie- und Gebäudetechnlk

FEHR ePrüfungsbereich: Systementwurf

Zeit:

120 min

Prüfungstermin

Sommer 2010

-Prüfungsnummer:

I Name I Prüfungsnummer I Erreichte Punkte

1.10 Berechnen Sie für eine Leitungslänge von 30 m jeweils denLeiterwiderstand

a) bei einem Leiterquerschnitt 1,5 mm2b) bei einem Leiterquerschnitt 2,5 mm2

(4 Punkte)

1.11 Berechnen Sie für die Auswahl des Leiterquerschnitts den maximalzulässigen Leiterwiderstand in dem Lichtstromkreis.

(3 Punkte)

6

Fachverband Elektro- und InformationstechnikHessen/Rheinland-Pfalz


Elektroniker/inEnergie- und Gebäudeteehnlk

FEHR I~~~~Fachverband Elektro- und Informationstechnik ,~::,

Hessen/Rheinland-Ptalz



120 min

Prüfungstennin

Sommer 2010

I Name I PrOfungsnummer.: I ~rreichte Punkte:

Es ist zu entscheiden, ob für die beiden Rolltore je ein Wechselstrommotormit einer Leistung von 1,3 kW ausreicht, oder je ein Drehstrommotor miteiner Leistung von 3 kW erforderlich istDie Typenschilder von beiden Motoren befinden sich in der Anlage.

Die erforderliche Leistung ist sicherlich hauptsächlich abhängig von demGewicht der Rolltore und von der Geschwindigkeit, mit der das Rolltorbewegt werden soll.

Mit den folgenden Fragen wird Ihre Sachkompetenz als Fachmann zu denbeiden Motortypen geprüft.

Der Wechselstrom motor

Ein Wechselstrommotor, der zur Auswahl steht, hat technische Daten, diedem Typenschild im Anhang zu entnehmen sind.

2.1 Berechnen Sie die Scheinleistung und die Blindleistung des Motors.(6 Punkte)

2.2 Berechnen Sie den Wirkungsgrad des Motors.(4 Punkte)

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Elektroniker/inEnergle- und Gebäudetechnik

Prüfungsbereich: Systementwurf FEHR ,~~~~~Fachverband Elektro- und Informationstechnik ...;:~,

Hessen/Rheinland-pfalz-


120 min.

Prüfungstennin

Sommer 2010

I Name I Prüfungsnummer.: f:.rreichte Punkte:

2.3 Was versteht man unter dem Begriff "cos cp" im Bezug auf die Leistungund welche praktische Bedeutung hat dieser Begriff für den Fachmann?

(4 Punkte)

2.4 Durch welche konkrete Schaltungsmaßnahme kann ein ungünstiger"cos cp" verbessert werden.Erklären Sie auch die Wirkungsweise der Maßnahme an Hand einer Skizzeeines Leistungsdreiecks.

(6 Punkte)

2.5 Was bedeutet auf dem Typenschild die Bezeichnung ,,51"?(2 Punkte)

2.6 Was bedeutet auf dem Typenschild die Bezeichnung "IP 54"?(3 Punkte)

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Prüfungsnummer~ Zelt:

120 min

-"

Prüfungstennin

Sommer 2010

I Name I PrOfungsnummer~rreichte Punkte:

2.7 Was ist bei der Auswahl eines LS-Schalters zu beachten, der einenStromkreis eines Elektromotors absichern soll?

(3 Punkte)

Ein Asynchron - Drehstrommotor, der zur Auswahl steht, hat technischeDaten, die dem Typenschild im Anhang zu entnehmen sind.

2.8 Berechnen Sie die Scheinleistung und den Wirkungsgrad des Motors.(8 Punkte)

2.9 Berechnen Sie den Schlupf des Motors in Prozent(4 Punkte)

2.10 Drehstrom-Asynchronmotoren werden auch im Stern-Dreieck-Betriebgeschaltet. Erläutern Sie den Sinn dieser Maßnahme.

(4 Punkte)

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Fachverband Elektro- und InformationstechnikHessen/Rheinland-Ptalz

Internet

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