Kursmaterial · Storycard

Die Storycard zu Teil 3. Zwei Seiten: vorne Story, Akzeptanzbedingungen, Sprintziel und „Die Lage ändert sich“, hinten Anschluss, Kompetenzmodell und Retrospektive. Druck sie doppelseitig aus und leg sie neben das Tabellenbuch.

Storycard Teil 3 herunterladen2 Seiten · 396 KB · doppelseitig drucken

NS-Hauptverteilung Trafostation V-Ost · Schiene A · 400/230 V · TN-SI>Q1Leistungsschalter 250 Aeinstellbar Ir und IsdStromwandler 600 / 5 AMessung und BlindleistungsreglerKabeltrasse zur Ladeinsel 1vier Systeme nebeneinander, ErdverlegungHäufungsfaktor 0,75zulässiger Spannungsfall 1,5 %200 mUnterverteilung Ladeinsel 1Überspannungs-schutz Typ 1+2I>F1IΔF2I>F3IΔF4…je Ladeinsel12 Abgänge, jeder Ladepunktein eigener Stromkreis:LS-Schalter C 32 A (F1, F3, …)RCD Typ B, 30 mA (F2, F4, …)RCD Typ B erfasst auchglatte Gleichfehlerströme.X1AC 22 kW · 3~ 32 ASteckdose Typ 2X2AC 22 kW · 3~ 32 ASteckdose Typ 2Netzform TN-S: fünf Leiter durchgehend getrenntL1AußenleiterL2AußenleiterL3AußenleiterNNeutralleiterPESchutzleiterN und PE werden ab der Trafostation nicht wieder verbunden.Zu klären in Teil 3: Abschaltbedingung nach DIN VDE 0100-410 · Fehlerstromschutz fürLadeeinrichtungen · Überspannungsschutz im Freien · Selektivität zu Q1 · Verhalten im n-1-Fall.

Teil 3 von 6⏱ 24h im Sprint 2

Zwischen Ladepunkt und Trafostation liegt alles, was im Fehlerfall funktionieren muss. Hier legst du fest, was wann abschaltet.

Schritt 1 von 3. Du liest den Auftrag, klärst die offenen Punkte mit deinem Team und planst deinen Weg.

Danach: Lernangebot 4 · Netzanschluss und Schutzdimensionierung

Agil arbeiten · Sprint 2

Eure Storycard für Teil 3

Druckt sie doppelseitig aus, bevor ihr loslegt. Im Planning schreibt ihr euer Sprintziel in eigenen Worten auf und ergänzt eigene Kriterien. Am Ende prüft das andere Team gegen die Akzeptanzbedingungen, danach haltet ihr eure Retrospektive.

1 Planning2 Arbeiten mit Daily3 Review4 Retrospektive

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Das lernst du in Teil 3

Anschluss und Schutzmaßnahmen

Lernangebot 4 · Netzanschluss und Schutzdimensionierung →

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Der Schutz greift erst, wenn der Fehlerstrom groß genug ist. Deshalb hängt die Abschaltbedingung an der Schleifenimpedanz, nicht am guten Willen.

Check-in: Wo ist dir das schon begegnet?

Klick bei jedem Punkt an, wo er dir schon begegnet ist: im Betrieb, privat oder in einem früheren Lernfeld. Das ist keine Bewertung.

Wozu der Check-in?

Hier stehen die Punkte, um die es in diesem Teil geht. Es geht nicht darum, was du dir zutraust, sondern darum, wo dir das schon begegnet ist: im Betrieb, privat oder in einem früheren Lernfeld. Das ist keine Bewertung. Es hilft dir bei der Planung, und am Ende des Teils siehst du in deinem Kompetenzmodell, was sich verschoben hat.

Darum geht es

Als Elektronikerin bzw. Elektroniker für Betriebstechnik möchte ich die Ladezone normgerecht an die Trafostation V-Ost anschließen und die Schutzeinrichtungen dimensionieren, damit Menschen, Anlage und Flugbetrieb geschützt sind und der Netzbetrieb die Anlage abnimmt.

Dein Weg in 9 Schritten

1Anschlussbedingungen auswerten
2Netzanschluss zeichnen
3Schutz gegen elektrischen Schlag
4Fehlerstromschutz für Ladepunkte
5Überspannungsschutz planen
6Sicherheitsabstände festlegen
7Energiemanagement entwerfen
8Versorgungssicherheit bewerten
9Ergebnis sichern

Mehr zu diesem Teil

Das brauchst du dafür
  • Projektauftrag, Lernangebot 4
  • Auszug der Anschlussbedingungen des Netzbetriebs und VDE-AR-N 4110
  • DIN VDE 0100-410 (Schutz gegen elektrischen Schlag), DIN VDE 0100-722 (Elektrofahrzeuge)
  • DIN VDE 0100-443/534 (Überspannungsschutz), DIN EN 62305 (Blitzschutz)
  • Auszug Mindestabstände Mittelspannungsanlage
  • Herstellerunterlagen Überspannungsableiter und Ladecontroller
  • Wissensspeicher-Vorlage
NS-Hauptverteilung Trafostation V-Ost · Schiene A · 400/230 V · TN-SI>Q1Leistungsschalter 250 Aeinstellbar Ir und IsdStromwandler 600 / 5 AMessung und BlindleistungsreglerKabeltrasse zur Ladeinsel 1vier Systeme nebeneinander, ErdverlegungHäufungsfaktor 0,75zulässiger Spannungsfall 1,5 %200 mUnterverteilung Ladeinsel 1Überspannungs-schutz Typ 1+2I>F1IΔF2I>F3IΔF4…je Ladeinsel12 Abgänge, jeder Ladepunktein eigener Stromkreis:LS-Schalter C 32 A (F1, F3, …)RCD Typ B, 30 mA (F2, F4, …)RCD Typ B erfasst auchglatte Gleichfehlerströme.X1AC 22 kW · 3~ 32 ASteckdose Typ 2X2AC 22 kW · 3~ 32 ASteckdose Typ 2Netzform TN-S: fünf Leiter durchgehend getrenntL1AußenleiterL2AußenleiterL3AußenleiterNNeutralleiterPESchutzleiterN und PE werden ab der Trafostation nicht wieder verbunden.Zu klären in Teil 3: Abschaltbedingung nach DIN VDE 0100-410 · Fehlerstromschutz fürLadeeinrichtungen · Überspannungsschutz im Freien · Selektivität zu Q1 · Verhalten im n-1-Fall.
Abb. 1: Übersichtsschaltplan der Ladeinsel 1, von der NS-Hauptverteilung der Trafostation V-Ost über die 200-m-Trasse bis zum einzelnen Ladepunkt. Eigene Darstellung für den Unterricht.
Vorfeldoberfläche22 kWLadepunkt A0,90 bis 1,50 m12345671Anzeige und Freischaltung (RFID)2Zählerplatz (MID) im Säulenkopf3LS-Schalter und RCD Typ B im Sockel42 × Steckdose Typ 2, 32 A5Anfahrschutz gegen Vorfeldverkehr6Zuleitung aus dem Kabelgraben, Zugentlastung7Fundamenterder und Potentialausgleich
Abb. 2: Aufbau der Ladesäule auf dem Vorfeld. Schutzeinrichtungen im Sockel, Anfahrschutz, Kabeleinführung und Fundamenterder. Eigene Darstellung für den Unterricht.
Dein Weg, Schritt für Schritt
  1. Anschlussbedingungen auswerten
    Notiere alle Vorgaben, die dein Baulos betreffen: Anschlusswerte, Zähl- und Messkonzept, Vorgabe zum Leistungsfaktor, Anmeldung der Ladeeinrichtungen, Anforderungen an das Lastmanagement.
  2. Netzanschluss zeichnen
    Zeichne den Übersichtsschaltplan von der 10-kV-Übergabe über beide Transformatoren, Kuppelschalter, Messung, Kompensation bis zur Unterverteilung einer Ladeinsel. Markiere die Aufteilung PEN in PE und N.
  3. Schutz gegen elektrischen Schlag
    Weise die Abschaltbedingung im TN-System für einen Ladepunkt nach. Berechne die höchstzulässige Schleifenimpedanz und begründe die geforderte Abschaltzeit mit der Norm.
  4. Fehlerstromschutz für Ladepunkte
    Ladeeinrichtungen brauchen eine besondere Behandlung. Erkläre, welcher Fehlerstromschutz gefordert ist und warum, und was mit einem gewöhnlichen Typ A passiert, wenn glatte Gleichfehlerströme auftreten.
  5. Überspannungsschutz planen
    Das Vorfeld ist eine freie Fläche mit hohen Lichtmasten. Erstelle ein Blitzschutzzonenkonzept und ordne die Ableiter Typ 1, 2 und 3 den Einbauorten zu. Beachte Schutzpegel und Leitungslängen.
  6. Sicherheitsabstände festlegen
    Bestimme die Mindestabstände in der 10-kV-Station, wählst du die Isolatoren aus und plane Absperrung, Kennzeichnung und Zugangsregelung.
  7. Energiemanagement entwerfen
    Fällt ein Transformator aus, reicht die Leistung nicht mehr für alles. Entwerfe das Lastmanagement: Messgröße, Messort, Sollwert, Regler, Abwurfstufen mit Priorisierung. Die Gepäckförderanlage darf nicht abgeworfen werden.
  8. Versorgungssicherheit bewerten
    Führe eine Ausfallbetrachtung durch: Welche Einzelfehler legen die Ladezone still, welche die Gepäckförderanlage? Leite mindestens vier Maßnahmen ab.
  9. Ergebnis sichern
    Wissensspeicher-Blatt ausfüllen, 8-Minuten-Expertenvortrag mit drei Prüffragen vorbereiten.
Fertig bist du, wenn …

Die Story gilt erst als fertig, wenn der Kunde alle Punkte abnimmt:

  • Alle für das Baulos relevanten Anschlussvorgaben sind aufgelistet.
  • Der Übersichtsschaltplan zeigt beide Einspeisungen, den Kuppelschalter und die Aufteilung PEN → PE + N.
  • Die Abschaltbedingung ist gerechnet, die zulässige Schleifenimpedanz beziffert und die Abschaltzeit mit Norm begründet.
  • Die Anforderung an den Fehlerstromschutz von Ladepunkten ist begründet und die Wirkung glatter Gleichfehlerströme erklärt.
  • Das Überspannungsschutzkonzept ordnet Typ 1, 2 und 3 je einem Einbauort zu und behandelt die Lichtmasten.
  • Sicherheitsabstände und Isolatorenwahl sind mit Quelle belegt.
  • Das Lastmanagement benennt Messgröße, Messort, Sollwert, Regler und mindestens drei priorisierte Abwurfstufen.
  • Die Ausfallbetrachtung endet mit mindestens vier konkreten Maßnahmen.
  • Das Wissensspeicher-Blatt ist vollständig; drei Prüffragen liegen vor.
Das kommt in deinen Wissensspeicher

Ein Blatt „Netzanschluss und Schutz“: Prinzipbild des Anschlusses mit beiden Einspeisungen, Rechenschema der Abschaltbedingung, Tabelle der RCD-Typen mit Anwendungsfall, Tabelle der Ableitertypen mit Einbauort.

Zusätzlich: drei Prüffragen für die Expertenrunde formulieren: eine Wissensfrage, eine Rechenfrage, eine Begründungsfrage.

Hier tappen die meisten rein
  • Für Ladepunkte wird ein RCD Typ A vorgesehen. Ladegleichrichter können glatte Gleichfehlerströme erzeugen, die einen Typ A vormagnetisieren und blind machen.
  • PEN wird nach der Aufteilung wieder zusammengeführt: im TN-S-System ein schwerer Fehler.
  • Die Abschaltzeit wird geraten, statt sie nach Stromkreisart und Nennspannung aus der Norm zu begründen.
  • Beim Lastmanagement wird die Gepäckförderanlage mit abgeworfen. Dann steht das Kofferband und der Flugbetrieb.
  • Ableiter Typ 2 wird ohne Typ 1 an einer Anlage mit äußerem Blitzschutz eingesetzt.
Für Lehrkräfte: Die Auszubildenden realisieren Energieversorgungen. · Sprint 2 · 24 h · Track A · Teams 4 bis 6