Aus der Liste der Werkstattleitung werden Stromkreise. Nimm euer Schutzkonzept aus Teil 3 und die Lastaufteilung aus Teil 2 dazu.
Schritt 2 von 5. Du bildest die Stromkreise, rechnest die Bemessungsströme, wertest das englische Datenblatt aus und wählst LS-Schalter und Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen.
Danach: Lernangebot 8 · Zuleitung bemessen und Verteiler zeichnen
Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Der Verbraucher bestimmt den Schutz: sein Strom den Nennstrom, sein Einschaltstrom die Charakteristik, sein möglicher Fehlerstrom den RCD-Typ.
Karte „Vom Ring bis zur Steckdose“: Die Leiste der Spannungsebenen mit Betriebsmitteln und Kennzeichen steht im Wissensspeicher. In diesem Teil kommt ihr letztes Stück dazu: von Abgang -Q24 bis in die Endstromkreise der Ladehalle.
Erst du, dann die anderen
Die Werkstattleitung will nicht, dass bei einem Fehler die ganze Halle steht. Wie viele Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen bekommt die UV-LH, und welche Stromkreise teilen sich eine? Den Zuschnitt gibt dir keiner vor. Wie würdest du vorgehen?
So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
- Eine RCD je Stromkreis. Ein Fehler schaltet nur seinen eigenen Stromkreis ab, Ableitströme verschiedener Geräte zählen nicht zusammen. Dafür viele Geräte, hohe Kosten und viel Platz in der Verteilung.
- Gruppen nach Raum oder Art. Zwei bis drei Stromkreise je RCD, zum Beispiel je Werkbank eine. Günstiger und kompakter, aber ein Fehler trifft die ganze Gruppe, und die Ableitströme der Gruppe zählen zusammen.
- Von Norm und Datenblatt her denken. Erst klären, wo eine RCD vorgeschrieben oder vom Hersteller verlangt ist und welcher Typ, dann den Rest nach Verfügbarkeit gruppieren. Gründlich, braucht aber Zeit im Tabellenbuch und im Datenblatt.
Es gibt hier nicht den einen richtigen Weg. Entscheide dich für einen und schreibe dazu, weshalb.
Am Ende hast du: Stromkreisliste UV-LH
Gegebene Werte · aufklappen, wenn du rechnest
Gegebene Werte: Verbraucher, Betrieb und Netz der Ladehalle
- Netz
- TN-S 400/230 V, 50 Hz, aus der NSHV V-Ost über Abgang -Q24
- Hallenbeleuchtung LED
- 3 Stromkreise · 230 V · je 0,8 kW · cos φ 0,95
- Steckdosen Werkbänke 16 A
- 4 Stromkreise · 230 V · je 2,0 kW (Planwert) · cos φ 1,0 · zwei Werkbänke mit je zwei Stromkreisen
- CEE-Steckdosen 16 A, 5-polig
- 2 Stück (Werkstatt) · 400 V · je 6,0 kW · cos φ 0,85
- CEE-Steckdose 32 A, 5-polig
- Schweißgerät, Außenbereich Vordach · 400 V · 11,0 kW · cos φ 0,85
- Ladegeräte E-Schlepper
- 6 Stück, fest angeschlossen, Wandmontage · 400 V · je 9,2 kW Aufnahme · cos φ 0,95 · Datenblatt weiter unten
- Motoren
- Hebebühne 3,0 kW, cos φ 0,82 · Kompressor 4,0 kW, cos φ 0,83 · Sektionaltor 0,75 kW, cos φ 0,78 · alle 400 V, fest angeschlossen · die Leistung gilt hier als aufgenommene Leistung · Anlaufstrom das 7-fache des Bemessungsstroms
- Gleichzeitigkeit (Angabe der Werkstattleitung)
- Ladegeräte g = 1,0, weil alle sechs nachts gemeinsam laden · alle übrigen Verbraucher g = 0,5
- Leistungsfaktor der ganzen UV-LH
- cos φ = 0,93
- Betrieb
- Werkstatt 6 bis 22 Uhr · Laden überwiegend 22 bis 6 Uhr, alle sechs gleichzeitig
- Umgebung
- Halle beheizt und trocken, Fußboden Beton · Vordach außen mit Regen und Spritzwasser
- Endstromkreise
- NYM-J, einzeln auf der Wand verlegt (Verlegeart C), 30 °C · Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen im Großhandel mit 40 A Bemessungsstrom vorrätig
- Leitungslängen (Planung)
- Licht 1 bis 3: 30 m, 38 m, 45 m · Werkbänke je 25 m · CEE 16 A: 20 m und 28 m · CEE 32 A am Vordach 25 m · Ladegeräte -T11 bis -T16: 15 m, 18 m, 21 m, 24 m, 27 m, 30 m · Hebebühne 22 m · Kompressor 12 m · Sektionaltor 20 m
- Wunsch der Werkstattleitung
- „Wenn ein Gerät einen Fehler hat, soll nicht die ganze Halle dunkel sein und nicht alle sechs Schlepper aufhören zu laden.“
So stehen die Werte in der Verbraucherliste, im Datenblatt und in der Anfrage der Werkstattleitung. Alle Werte sind Unterrichtswerte.
Dein Lernprodukt im Einzelnen
Dein Lernprodukt
Stromkreisliste UV-LH
Darauf laufen die Aufgaben dieses Lernangebots zu. Die Aufgaben sind die Stufen dorthin, das Lernprodukt ist das Ergebnis.
Es besteht aus
- der Liste aller Stromkreise mit Kennzeichen, Verbraucher, Anschluss, Außenleiter und Bemessungsstrom
- dem Schutz je Stromkreis: LS-Schalter mit Nennstrom, Charakteristik und Polzahl, Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mit Bemessungsstrom, Bemessungsdifferenzstrom und Typ
- der Leitung je Stromkreis mit Typ und Querschnitt
- der Bemessungsleistung der UV-LH mit Gleichzeitigkeit und dem Bemessungsstrom der Zuleitung
- der Auswertung des englischen Datenblatts
Zur Dokumentation
Jede Auswahl mit Quelle (Verbraucherliste, Datenblatt, Tabellenbuch, Norm) und einem Satz Begründung. Wo ihr zwischen Verfügbarkeit und Kosten entschieden habt, steht die Abwägung dabei. Die Liste wird am Werkstattrechner geführt; sie geht in Teil 5 in die Erstprüfung und in Teil 6 in die Übergabemappe.
Zusammen mit dem Verteilerplan aus Lernangebot 8 ist das Meilenstein M3. Abgenommen wird er im Kreuzreview durch ein anderes Team, danach zeichnet die Projektleitung ab.
Das Datenblatt des Ladegeräts
So kommt es vom Hersteller, auf Englisch. In Aufgabe 7.3 übersetzt und wertest du es aus.
Aufgabe 7.1
Gliedere die Verbraucherliste der Ladehalle in Stromkreise:
- Ordne jedem Verbraucher seine Stromkreise zu.
- Kennzeichne jeden Stromkreis mit dem Kennzeichen seines LS-Schalters, beginnend mit -F1.
- Unterscheide Stromkreise mit 230 V und mit 400 V.
- Entscheide, ob sich Ladegeräte einen Stromkreis teilen dürfen, und begründe mit dem Datenblatt.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Stromkreis · Stromkreisverteiler · Betriebsmittelkennzeichnung · Referenzkennzeichnung
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 7.2
Berechne die Bemessungsströme der Stromkreise:
- Wähle für jeden Stromkreis die passende Formel, einphasig oder dreiphasig.
- Berechne den Bemessungsstrom je Stromkreis.
- Vergleiche den Strom des Ladegeräts mit dem Wert im Datenblatt.
- Vergleiche den Strom je Außenleiter eines Dreiphasenverbrauchers mit dem Strom eines einphasigen Verbrauchers gleicher Leistung.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Bemessungsstrom · Leistung, Dreiphasenwechselstrom · Leistungsfaktor · Wirkleistung
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 7.3
Werte das englische Datenblatt des Ladegeräts aus:
- Übersetze die Angaben unter „Input“ und „Required protection“ ins Deutsche.
- Entnimm dem Datenblatt Nennstrom und Charakteristik des LS-Schalters.
- Entnimm dem Datenblatt, welche Fehlerstrom-Schutzeinrichtung der Hersteller verlangt und welche er außerdem zulässt.
- Erkläre, was „smooth DC fault currents possible“ für die Wahl des RCD-Typs bedeutet.
- Prüfe, ob der Querschnitt aus „Cable entry“ zum verlangten LS-Schalter passt.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: residual current device · Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, Typ B · Gleichfehlerstrom · Schutzleiterstrom · Schutzart
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 7.4
Wähle die Charakteristik der LS-Schalter an den Kennlinien:
- Lies ab, in welchem Bereich der magnetische Auslöser bei B und bei C auslöst.
- Berechne für einen 16-A-Schalter, ab welchem Strom B und C sicher unverzögert auslösen.
- Prüfe mit dem Einschaltstrom aus dem Datenblatt, ob ein B16 am Ladegerät halten würde.
- Berechne die Anlaufströme von Hebebühne, Kompressor und Sektionaltor.
- Entscheide die Charakteristik für Licht, Werkbank-Steckdosen, CEE-Steckdosen, Ladegeräte und Motoren.
- Begründe, welche Rolle die Angabe im Datenblatt für deine Wahl am Ladegerät spielt.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Leitungsschutzschalter · Auslösekennlinie · Charakteristik B · Charakteristik C · Anlaufstrom
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 7.5
Lege fest, welche Stromkreise hinter einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung liegen und hinter welcher:
- Bestimme die Stromkreise, für die DIN VDE 0100-410 eine RCD mit 30 mA als zusätzlichen Schutz fordert.
- Übernimm RCD-Typ und Zuschnitt aus eurem Schutzkonzept (Meilenstein M2).
- Prüfe den Zuschnitt gegen den Bemessungsstrom jeder RCD und die LS-Schalter dahinter.
- Prüfe den Zuschnitt gegen den Wunsch der Werkstattleitung.
- Entscheide Zahl und Zuschnitt der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen für die UV-LH.
- Begründe deinen Zuschnitt mit Verfügbarkeit und Kosten.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Fehlerstrom-Schutzeinrichtung · Zusätzlicher Schutz · Bemessungsstrom · RCD-Typen
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 7.6
Teile die 230-V-Stromkreise auf die Außenleiter auf:
- Ordne jeden einphasigen Stromkreis L1, L2 oder L3 zu.
- Berechne die Leistung je Außenleiter, wenn alle 230-V-Stromkreise voll belastet sind.
- Berechne den Strom im Neutralleiter für deine Aufteilung.
- Beurteile, wie gleichmäßig deine Aufteilung ist.
- Prüfe, ob zwei Stromkreise hinter derselben RCD auf verschiedenen Außenleitern liegen.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Außenleiter · Neutralleiterstrom · unsymmetrische Belastung · Zeigerdiagramm
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 7.7
Bestimme die Bemessungsleistung der UV-LH:
- Berechne die installierte Leistung aller Verbraucher.
- Berechne die Bemessungsleistung mit den Gleichzeitigkeitsfaktoren der Werkstattleitung.
- Berechne den Bemessungsstrom der Zuleitung mit cos φ = 0,93.
- Beurteile, welcher Gleichzeitigkeitsfaktor für die Ladegeräte gälte, wenn die Ladung gestaffelt über die Nacht verteilt würde, und was das für den Bemessungsstrom bedeutet.
- Beurteile, was sich ändert, wenn die Werkstatt künftig auch nachts arbeitet.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Gleichzeitigkeitsfaktor · Bemessungsleistung · Leistung, Dreiphasenwechselstrom
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 7.8
Stelle die Stromkreisliste der UV-LH zusammen:
- Trag jeden Stromkreis mit Kennzeichen und Verbraucher ein.
- Ergänze Anschluss, Außenleiter und Bemessungsstrom.
- Ergänze LS-Schalter und Fehlerstrom-Schutzeinrichtung.
- Wähle für jeden Stromkreis die Leitung und prüfe ihre Belastbarkeit gegen den Nennstrom des LS-Schalters.
- Begründe in einem Satz je Gruppe von Stromkreisen deine Auswahl.
| Kennzeichen | Verbraucher | Anschluss | Außenleiter | Bemessungsstrom in A | LS-Schalter | RCD | Leitung |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Strombelastbarkeit · Verlegeart · Leitungsschutz · Stromkreisverteiler
Im Team Diese Aufgabe bearbeitet ihr im Projektteam. Teilt die Arbeit auf und prüft am Ende gemeinsam.
Die Lage ändert sich
Der Großhandel meldet: Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen Typ B mit 40 A sind erst in zehn Wochen lieferbar. Die Halle soll vorher in Betrieb gehen.
Überprüfe dein Lernprodukt an diesem Fall:
- Prüfe, welche Lösung das Datenblatt des Ladegeräts dann noch zulässt.
- Beurteile, was sich an deiner Stromkreisliste und in der Verteilung ändert.
- Entscheide, welche Rückfrage du an wen stellst.
Mit Lernpartner Diese Überprüfung macht ihr zu zweit. Wer beide Fälle erklären kann, hat die Sache verstanden.