Teil 2 von 6⏱ 12 hSprint 1 · Meilenstein M1
Bevor die Ladehalle geplant wird, muss klar sein, welches Netz aus der Trafostation V-Ost kommt. In diesem Teil rechnest du mit drei Außenleitern und zwei Spannungen, teilst die Werkstattkreise auf L1, L2 und L3 auf und legst fest, welches Netzsystem die Halle hat und was das für den Schutz heißt.
Schritt 1 von 5. Du liest die Lage am Vorfeld Ost, siehst dir die Szene an und planst mit deinem Team den Weg bis Meilenstein M1.
Danach: Lernangebot 3 · Drei Außenleiter, zwei Spannungen
Agil arbeiten · Sprint 1
Eure Storycard für Teil 2
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 2
Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom)LiniendiagrammZeigerbildStrangspannungLeiterspannungStern und DreieckLeistung im DreiphasensystemNeutralleiterstromTN-C, TN-S, TN-C-STTITFehlerstromweg
Lernangebot 3 · Drei Außenleiter, zwei Spannungen →Lernangebot 4 · Netzsysteme erkennen und wählen →
Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Das Netzsystem entscheidet, wohin der Fehlerstrom fließt, und damit, welche Schutzeinrichtung abschalten kann.
Karte „Vom Ring bis zur Steckdose“: Spannungsebenen, Netzsystem und Schutzeinrichtungen der Ladehalle auf einen Blick. Die Karte steht in der Lektion „Wissensspeicher und Expertenrunde“. Leg sie neben diesen Teil.
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. Hast du schon einmal an einer CEE-Steckdose das Drehfeld geprüft, einen Motor im Klemmenkasten von Stern auf Dreieck umgeklemmt oder in einer Verteilung gesehen, wo N und PE aufgeteilt werden? Das zählt. Der Check-in ist keine Bewertung. Er hilft dir bei der Planung, und am Ende des Teils siehst du in deinem Kompetenzmodell, was sich verschoben hat.
Darum geht es
Als Elektronikerin oder Elektroniker für Betriebstechnik möchte ich das Dreiphasennetz aus der Trafostation V-Ost verstehen, die 230-V-Stromkreise der Ladehalle sinnvoll auf die Außenleiter verteilen und das Netzsystem der Halle begründet festlegen, damit das Schutzkonzept in Teil 3 auf dem richtigen Netz aufbaut.
Die Lage am Vorfeld Ost
Die Meisterin der Elektrowerkstatt legt euch den Lageplan hin: „Bevor ihr irgendwas plant: Welches Netz kommt aus V-Ost, und was heißt das für den Schutz?“ Dann zeigt die Meisterin auf drei Stellen, an denen ihr beim Bau vorbeikommt. Der Container der Baufirma am Vorfeldrand hängt am Baustromnetz mit eigener Netzstation und eigenem Erder. Der Leitstand der Vorfeldkontrolle hat einen eigenen Trenntransformator und eine Isolationsüberwachung, die nur meldet. Und die Halle W2 aus Lernfeld 3 bekommt ihren Strom noch über vier Leiter mit PEN.
Dazu hat die Werkstatt schon einen Entwurf gemacht, wie die sieben 230-V-Stromkreise der Halle auf die Außenleiter kommen: Licht 1 bis 3 auf L1, L2, L3. Jede der beiden Werkbänke hat zwei Steckdosenkreise: Werkbank 1 mit -F4 (Steckdosen links) auf L1 und -F5 (rechts) auf L2, Werkbank 2 mit -F6 (links) auf L3 und -F7 (rechts) auf L1. „Passt das so?“, fragt die Werkstattleitung.
Das kennst du schon aus Lernfeld 2, Lernfeld 3 und Teil 1
Kennst du schon aus Lernfeld 2: An der Hütte am Terminal hast du die Netzsysteme kennengelernt, den Fehlerstromweg vom Körperschluss zurück zum Sternpunkt verfolgt und gesehen, wann eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung abschaltet. Dort hast du das geplant, hier wendest du es auf vier echte Orte an und rechnest den Fehlerstrom aus. Kennst du schon aus Lernfeld 3: die Halle W2 mit Tor 4 und die Motoren mit ihrem Drehfeld. Kennst du schon aus Lernfeld 1: das Messgerät und seine Messkategorie. Und aus Teil 1: die Trafostation V-Ost mit Schaltgruppe Dyn5 und das Netz 400/230 V. In diesem Teil siehst du, was in diesem Netz zwischen den Leitern liegt.
Vier Orte, vier Netze
Das meldet der Netzbetrieb. Welches Netzsystem jeweils dahintersteckt und was dort schützt, trägst du in Aufgabe 4.8 ein.
| Ort | Was der Netzbetrieb meldet |
|---|---|
| Ladehalle LH | Zuleitung -W1 mit fünf Leitern ab NSHV V-Ost, Sternpunkt der Transformatoren geerdet, ein zentraler Erdungspunkt in der Station |
| Container der Baufirma | vier Leiter ohne Schutzleiter, Körper an eigenem Erder RA = 30 Ω |
| Leitstand der Vorfeldkontrolle | Trenntransformator, auf der Sekundärseite kein Punkt geerdet, Isolationsüberwachung mit Ansprechwert 50 kΩ |
| Halle W2 | vier Leiter mit PEN aus einer älteren Netzstation, in der Hauptverteilung HV W2 aufgeteilt in N und PE |
Spannungen im Netz aus V-Ost
| Zwischen | Wert | Wo du es brauchst |
|---|---|---|
| einem Außenleiter und N | 230 V | Licht, Werkbänke |
| zwei Außenleitern | 400 V | CEE-Steckdosen, Ladegeräte, Motoren |
| Frequenz | 50 Hz | Liniendiagramm, Zeigerbild |
| Leiter der Zuleitung -W1 | 5 | Netzsystem der Ladehalle |
So entsteht Dreiphasenwechselstrom
Drei Zeiger drehen sich, rechts entsteht das Liniendiagramm. Sieh genau hin: Welcher Zeiger zeigt gerade nach oben, und welche Kurve hat dann ihren Scheitel?
Erst schätzen, dann arbeiten
Ein Ladegerät in der Ladehalle und der Bauheizer im Container bekommen denselben Fehler: Ein loser Draht von L1 berührt das Gehäuse. Wie viel größer ist der Fehlerstrom in der Ladehalle als im Container: doppelt so groß, zehnmal, hundertmal oder tausendmal? Schreib deine Schätzung auf, bevor du rechnest. In Lernangebot 4 rechnest du nach.
Dein Weg in 10 Schritten
Kursmaterial · Storycard
Die Storycard zu Teil 2. 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.
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Mehr zu diesem Teil
Dein Weg im Einzelnen
- Auftrag klären
Lies die Lage, sieh dir Lageplan und Szene an und schreib auf, was ihr noch nicht erklären könnt. - Drei Spannungen lesen
Lies Liniendiagramm und Zeigerbild und bestimme Strang- und Leiterspannung (Aufgaben 3.1 bis 3.3). - Stern und Dreieck
Rechne am Laborplatz und schließe die Motoren nach Leistungsschild an (3.4, 3.5). - Leistung des Ladegeräts
Werte das englische Datenblatt aus (3.6). - Last aufteilen
Bestimme den Neutralleiterstrom und lege eure Aufteilung fest (3.7, 3.8). - Netzsysteme erkennen
Ordne die fünf Netze zu (4.1). - Fehlerstrom verfolgen
Markiere den Fehlerstromweg und beurteile Ladehalle und Halle W2 (4.2 bis 4.4). - TT und IT rechnen
Rechne Container und Leitstand und vergleiche mit der Ladehalle (4.5 bis 4.7). - Steckbrief zeichnen
Erstellt den Netzsystem-Steckbrief der Ladehalle (4.8). - Kreuzreview M1
Stellt euer Versorgungskonzept aus Teil 1 und 2 einem anderen Team vor und lasst es abnehmen. Die Projektleitung zeichnet ab.
Fertig bist du, wenn …
Das Arbeitspaket gilt erst als fertig, wenn ein anderes Team im Kreuzreview alle Punkte abnimmt und die Projektleitung abzeichnet (Meilenstein M1):
- Das Liniendiagramm und das Zeigerbild der drei Strangspannungen sind gelesen; Periodendauer, Versatz, Scheitelwert und die Leiterspannung sind mit Formel, Werten und Einheit bestimmt.
- Die Spannungen an der Sammelschiene der UV-LH sind für jedes Klemmenpaar vorhergesagt, mit Messkategorie des Messgeräts.
- Stern- und Dreieckschaltung am Laborplatz sind gezeichnet und gerechnet; die Motoren von Kompressor und Hebebühne sind nach Leistungsschild richtig geschaltet.
- Strom, Schein- und Blindleistung eines Ladegeräts sind aus dem englischen Datenblatt berechnet und mit der Herstellerangabe verglichen.
- Die Lastaufteilung der sieben 230-V-Stromkreise steht als Tabelle mit den Strömen in L1, L2, L3 und N; der Neutralleiterstrom ist grafisch und rechnerisch bestimmt und die Aufteilung begründet.
- Die fünf Netzsysteme sind erkannt, der Fehlerstromweg ist in jedem Plan rot markiert, jeder Schutzeinrichtung ist ihr Netz zugeordnet.
- Für den Container (TT) und den Leitstand (IT) sind Fehlerstrom und Berührungsspannung berechnet und bewertet.
- Der Netzsystem-Steckbrief der Ladehalle zeigt den Stromlaufplan von -T1 in V-Ost bis -T11 mit Fehlerstromweg und die Begründung für das Schutzkonzept.
- Das Versorgungskonzept mit Netzsystem (Meilenstein M1, zusammen mit Teil 1) ist im Kreuzreview von einem anderen Team abgenommen und von der Projektleitung abgezeichnet.
- Das Wissensspeicher-Blatt ist vollständig; drei Prüffragen liegen vor.
Das brauchst du dafür
- Den abgezeichneten Projektauftrag und die Anlagendaten B, C, D und E
- Deinen Versorgungspfad aus Teil 1
- Lernangebot 3 (Drei Außenleiter, zwei Spannungen) und Lernangebot 4 (Netzsysteme erkennen und wählen)
- Die Karte „Vom Ring bis zur Steckdose“ aus dem Wissensspeicher
- Tabellenbuch Elektrotechnik, Taschenrechner, Karopapier, Geodreieck und Buntstifte (rot für den Fehlerstrom)
- Die Wissensspeicher-Vorlage
Das kommt in deinen Wissensspeicher
Ein Blatt „Welches Netz liegt in der Ladehalle?“: Liniendiagramm und Zeigerbild mit Strang- und Leiterspannung, Stern und Dreieck mit den Formeln, die Leistungsformel mit dem Ladegerät als Beispiel, eure Lastaufteilung mit dem Zeigerbild des Neutralleiterstroms, die fünf Netzsysteme mit Fehlerstromweg und Schutzeinrichtung und euer Steckbrief der Ladehalle.
Zusätzlich: drei Prüffragen für die Expertenrunde formulieren, eine Wissensfrage, eine Rechenfrage, eine Begründungsfrage.