Teil 4 von 6⏱ 14 hSprint 3 · Meilenstein M3

Der Netzbetrieb hat Abgang -Q24 in der Trafostation V-Ost freigegeben, die Werkstattleitung hat ihre Verbraucherliste und das Datenblatt des Ladegeräts geschickt. In diesem Teil planst du die neue Unterverteilung UV-LH: welche Stromkreise sie bekommt, welchen Schutz, welche Zuleitung und wie ihre Pläne aussehen.

Schritt 1 von 5. Du liest die Lage, siehst dir Übersichtsplan und Grundriss an und planst mit deinem Team den Weg bis Meilenstein M3.

Danach: Lernangebot 7 · Stromkreise planen und Ladegeräte anschließen

Agil arbeiten · Sprint 3

Eure Storycard für Teil 4

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 4

StromkreislisteBemessungsstromGleichzeitigkeitsfaktorLS-CharakteristikRCD Typ BBelastbarkeitSpannungsfallÜbersichtsschaltplanTeilungseinheit

Lernangebot 7 · Stromkreise planen und Ladegeräte anschließen →Lernangebot 8 · Zuleitung bemessen und Verteiler zeichnen →

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Eine Unterverteilung plant man vom Verbraucher her: Jeder Stromkreis bekommt den Schutz, den sein Verbraucher braucht, und die Zuleitung trägt, was gleichzeitig läuft.

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.

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 im Betrieb schon einmal eine Unterverteilung bestückt, einen Verteilerplan gelesen oder zu Hause in den Sicherungskasten geschaut, wie die Stromkreise beschriftet sind? Das zählt. Der Check-in 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 die Unterverteilung UV-LH der Ladehalle planen, ihre Stromkreise und Schutzeinrichtungen nach Verbraucherliste und Datenblatt auswählen und die Zuleitung von der Trafostation V-Ost bemessen, damit die sechs E-Schlepper nachts sicher laden und die Werkstatt tagsüber arbeiten kann.

Übersichtsplan einpolig von links nach rechts: 10-kV-Ring, Trafostation V-Ost mit zwei Transformatoren -T1 und -T2 je 1.250 kVA, 10 kV auf 0,4 kV, Dyn5, Niederspannungshauptverteilung NSHV V-Ost mit Kuppelschalter und zentralem Erdungspunkt, TN-S 400/230 V. Vom Abgang -Q24 führt die Zuleitung -W1 über 85 m auf der Kabelpritsche zur Unterverteilung UV-LH in der Ladehalle, von dort zu Ladeplätzen, Werkstatt und Vordach. Vorsicherung von -Q24 und Kabel -W1 sind mit Fragezeichen markiert.Vom 10-kV-Ring bis zur UV-LHÜbersichtsplan einpolig · was ihr bemessen müsst, ist mit ? markiertTrafostation V-Ost10-kV-Ring10-kV-Ring-T15-T25je 1.250 kVA10 kV/0,4 kVDyn5 · uk = 6 %KuppelschalterNSHV V-OstTN-S400/230 Vzentraler Erdungspunktweitere Abgänge-Q24gG ? A5-W1Kabel ?85 m · Kabelpritsche · Verlegeart ELadehalle LHUV-LHLadeplätze1 bis 6WerkstattLicht,SteckdosenMotorenHebebühne,Kompressor, TorVordachCEE 32 AEinspeisung aus -W15 Leiter: L1, L2, L3, N, PE
Übersichtsplan vom 10-kV-Ring bis zur Unterverteilung UV-LH, einpolig: Trafostation V-Ost mit zwei Transformatoren -T1 und -T2 je 1.250 kVA, 10 kV/0,4 kV, Dyn5, Kuppelschalter und Niederspannungshauptverteilung NSHV V-Ost als TN-S mit zentralem Erdungspunkt. Vom Abgang -Q24 führt die Zuleitung -W1 über 85 m auf der Kabelpritsche zur UV-LH in der Ladehalle. Vorsicherung und Kabel sind noch offen. Anlagendaten als Unterrichtswerte. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Die Lage am Vorfeld Ost

Der Netzbetrieb des Flughafens meldet: Abgang -Q24 in der NSHV V-Ost ist frei und für die Ladehalle reserviert. „Die Vorsicherung setzen wir nach eurer Bemessung. Schickt uns Bemessungsstrom, Querschnitt und Spannungsfall, dann schalten wir zu.“ Die Werkstattleitung schickt ihre Verbraucherliste und das Datenblatt des Ladegeräts, im Original auf Englisch. Dazu kommt ein Wunsch: „Wenn ein Gerät einen Fehler hat, soll nicht die ganze Halle dunkel sein und nicht alle sechs Schlepper aufhören zu laden.“

Gesucht sind die Stromkreisliste, die Zuleitung und der Verteilerplan der UV-LH. Das Ergebnis ist Meilenstein M3, abgenommen im Kreuzreview durch ein anderes Team, danach zeichnet die Projektleitung ab. Alle Anlagendaten sind Unterrichtswerte.

Das kennst du schon aus Lernfeld 2 und aus Teil 2 und 3

Aus Lernfeld 2: An der Hütte am Terminal hast du Leitungsschutz, Querschnitt, Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und die Schaltplanarten kennengelernt und ein englisches Datenblatt gelesen. Hier wird daraus eine ganze Unterverteilung. Aus Teil 2: das TN-S-System der Ladehalle und die Aufteilung der 230-V-Stromkreise auf L1, L2 und L3. Aus Teil 3: euer Schutzkonzept mit Schutzmaßnahme und RCD-Typ je Stromkreis; jetzt wird daraus die Bestückung. Ausblick: Motoren mit Leistungsschild und Anlaufstrom vertieft Lernfeld 8; hier genügt dir das Verhältnis von Anlaufstrom zu Bemessungsstrom.

Die Ladehalle von oben

So sind Ladeplätze, Werkstatt und Vordach verteilt. Die UV-LH sitzt an der Westwand, wo die Zuleitung ankommt.

Grundriss der Ladehalle LH, 40 m mal 24 m, Norden oben. An der Nordwand die Ladeplätze 1 bis 6 nebeneinander, je mit einem E-Schlepper ES 21 bis ES 26 und einem Ladegerät -T11 bis -T16 an der Wand. An der Westwand die Unterverteilung UV-LH, dort kommt die Zuleitung -W1 von der NSHV V-Ost an. Im Südwesten zwei Werkbänke mit Steckdosen und zwei CEE-Steckdosen 16 A, daneben die Hebebühne, in der Südwestecke der Kompressor. In der Südwand das Sektionaltor, davor außen das Vordach mit der CEE-Steckdose 32 A für das Schweißgerät.Ladehalle LH am Vorfeld OstGrundriss, Norden oben · Lage der Verbraucher, nicht maßstäblichSektionaltorM3~TorantriebVordach, außen (Regen, Spritzwasser)CEE 32 A · 3/N/PELadeplatz 1ES 21-T11Ladeplatz 2ES 22-T12Ladeplatz 3ES 23-T13Ladeplatz 4ES 24-T14Ladeplatz 5ES 25-T15Ladeplatz 6ES 26-T16UV-LHUnterverteilung-W1vonNSHVV-OstWerkbank 2Werkbank 1CEE 16 A3/N/PEHebe-bühneM3~Kompressor40 m24 mNHöhe 7 mStahlhallebeheizt, trockenBoden Beton
Grundriss der Ladehalle LH, 40 m × 24 m, Norden oben: an der Nordwand die Ladeplätze 1 bis 6 mit den E-Schleppern ES 21 bis ES 26 und den Ladegeräten -T11 bis -T16 an der Wand, an der Westwand die Unterverteilung UV-LH mit der ankommenden Zuleitung -W1, im Südwesten zwei Werkbänke mit Steckdosen, zwei CEE-Steckdosen 16 A, Hebebühne und Kompressor, in der Südwand das Sektionaltor mit Torantrieb, davor außen das Vordach mit der CEE-Steckdose 32 A. Lage als Unterrichtswerte. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Was in die Halle kommt

Acht Verbrauchergruppen mit 96,35 kW installierter Leistung; die Liste steht im Aufklapper.

Die Verbraucherliste der Werkstattleitung · aufklappen
Nr. Verbraucher Anschluss Leistung cos φ
1 Hallenbeleuchtung LED, 3 Stromkreise 230 V je 0,8 kW 0,95
2 Steckdosen Werkbänke 16 A, 4 Stromkreise 230 V je 2,0 kW (Planwert) 1,0
3 CEE-Steckdosen 16 A, 5-polig, 2 Stück (Werkstatt) 400 V je 6,0 kW 0,85
4 CEE-Steckdose 32 A, 5-polig (Schweißgerät, Außenbereich Vordach) 400 V 11,0 kW 0,85
5 Ladegeräte E-Schlepper, 6 Stück, fest angeschlossen, Wandmontage 400 V je 9,2 kW Aufnahme 0,95
6 Hebebühne 400 V 3,0 kW 0,82
7 Kompressor 400 V 4,0 kW 0,83
8 Sektionaltor 400 V 0,75 kW 0,78

Erst schätzen, dann arbeiten

Sechs Ladegeräte, zwei Werkbänke, Hebebühne, Kompressor, Licht und eine Schweißsteckdose hängen an einer Zuleitung von 85 m. Welcher Querschnitt wird es für -W1: 16 mm², 35 mm², 50 mm² oder 95 mm²? Und was entscheidet am Ende: der Strom oder die Länge? Schreib deine Schätzung auf, bevor du rechnest. In Lernangebot 8 rechnest du nach.

Dein Weg in 10 Schritten

1Auftrag klären
2Stromkreise bilden
3Datenblatt lesen
4Schutz wählen
5Aufteilen und summieren
6Zuleitung bemessen
7Komponenten festlegen
8Zeichnen
9Kreuzreview M3
10Ergebnis sichern

Kursmaterial · Storycard

Die Storycard zu Teil 4. 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
  1. Auftrag klären
    Lies die Lage, sieh dir Übersichtsplan und Grundriss an und schreib auf, was ihr noch nicht wisst.
  2. Stromkreise bilden
    Leite aus der Verbraucherliste die Stromkreise ab und berechne die Bemessungsströme.
  3. Datenblatt lesen
    Übersetze das englische Datenblatt und zieh heraus, was es für Anschluss und Schutz verlangt.
  4. Schutz wählen
    Wähle Charakteristik der LS-Schalter, Typ und Zuschnitt der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen, jeweils mit Begründung.
  5. Aufteilen und summieren
    Teile die 230-V-Stromkreise auf die Außenleiter auf und bestimme die Bemessungsleistung der UV-LH.
  6. Zuleitung bemessen
    Wähle Vorsicherung und Querschnitt von -W1 und weise den Spannungsfall nach.
  7. Komponenten festlegen
    Lege Hauptschalter, Überspannungsschutz und Schienen fest und kläre die Selektivität.
  8. Zeichnen
    Zeichne Übersichtsschaltplan, Stromlaufplan eines Ladegeräte-Abgangs und Bestückungsplan.
  9. Kreuzreview M3
    Stellt euren Verteilerplan einem anderen Team vor und lasst ihn abnehmen. Die Projektleitung zeichnet ab.
  10. Ergebnis sichern
    Wissensspeicher-Blatt ausfüllen, drei Prüffragen für die Expertenrunde vorbereiten.
Fertig bist du, wenn …

Das Arbeitspaket gilt erst als fertig, wenn ein anderes Team im Kreuzreview alle Punkte abnimmt und die Projektleitung abzeichnet (Meilenstein M3):

  • Die Stromkreisliste UV-LH enthält jeden Verbraucher der Liste mit Kennzeichen, Außenleiter, Bemessungsstrom, LS-Schalter mit Charakteristik, Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mit Typ und Leitung.
  • Für jeden Stromkreis ist begründet, ob und hinter welcher Fehlerstrom-Schutzeinrichtung er liegt; der RCD-Typ der Ladegeräte folgt aus dem Datenblatt.
  • Die Charakteristik jedes LS-Schalters ist mit dem Einschalt- oder Anlaufstrom begründet.
  • Die 230-V-Stromkreise sind auf L1, L2 und L3 aufgeteilt, die Belastung je Außenleiter und der Neutralleiterstrom stehen da.
  • Die Bemessungsleistung der UV-LH ist mit den Gleichzeitigkeitsfaktoren der Werkstattleitung berechnet, der Bemessungsstrom der Zuleitung daraus.
  • Für die Zuleitung -W1 ist nachgewiesen: Bemessungsstrom ≤ Nennstrom der Vorsicherung ≤ Belastbarkeit, mit Tabellenwert und Quelle, und der Spannungsfall hält die Vorgabe von 1,5 % ein.
  • Der Übersichtsschaltplan zeigt alle Stromkreise einpolig mit normgerechten Zeichen, Kennzeichen links und Aderzahl.
  • Der Stromlaufplan eines Ladegeräte-Abgangs zeigt L1, L2, L3, N und PE einzeln mit Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und LS-Schalter.
  • Der Bestückungsplan zeigt alle Geräte in Teilungseinheiten und eine begründete Platzreserve.
  • Der Verteilerplan UV-LH (Meilenstein M3) 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, besonders Verbraucherliste (D), Datenblatt des Ladegeräts (E) und die Angaben zur Ladehalle (C)
  • Euer Schutzkonzept aus Teil 3 und die Lastaufteilung aus Teil 2
  • Lernangebot 7 (Stromkreise planen und Ladegeräte anschließen) und Lernangebot 8 (Zuleitung bemessen und Verteiler zeichnen)
  • Die Karte „Vom Ring bis zur Steckdose“ aus dem Wissensspeicher
  • Tabellenbuch Elektrotechnik, Taschenrechner, ein Wörterbuch oder das Sachwortverzeichnis mit fachlichem Englisch
  • Den Werkstattrechner aus Lernfeld 4 für Stromkreisliste und Pläne
  • Die Wissensspeicher-Vorlage
Das kommt in deinen Wissensspeicher

Ein Blatt „Was in die Unterverteilung kommt“: die Formeln für den Bemessungsstrom ein- und dreiphasig, die Regel für die Charakteristik, eure Entscheidung zu RCD-Typ und Zuschnitt, die Bemessungskette für die Zuleitung mit Spannungsfall, die Zeichen aus Übersichtsschaltplan und Stromlaufplan und eure Bestückung in Teilungseinheiten. Auf der Karte „Vom Ring bis zur Steckdose“ ergänzt ihr -Q24, -W1 und die UV-LH mit euren Werten.

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

Für Lehrkräfte
Für Lehrkräfte: Sprint 3 · 14 h · Meilenstein M3 mit Kreuzreview · Stunden als Vorschlag: Auftrag 1 h, Lernangebot 7 5 h, Lernangebot 8 6 h, Rechenwege, Kontrolle und Kreuzreview 2 h. Lernziele: 4.1 aus einer Verbraucherliste Stromkreise bilden und Bemessungsströme berechnen; 4.2 LS-Schalter und Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen nach Einschaltstrom, Datenblatt und Verfügbarkeit auswählen; 4.3 ein englisches Datenblatt auswerten; 4.4 eine Zuleitung nach Belastbarkeit und Spannungsfall bemessen; 4.5 Übersichtsschaltplan, Stromlaufplan und Bestückungsplan einer Unterverteilung normgerecht zeichnen. Prüfungsbezug: Abschlussprüfung Teil 1 der Elektroniker für Betriebstechnik (Lernfelder 1 bis 6), Arbeitsaufgabe mit situativen Gesprächsphasen und schriftliche Aufgabenstellungen; Leitungsbemessung, Schutzeinrichtungen und Schaltpläne sind dort Kern. Die Wiederholung aus Lernfeld 2 ist gewollt. Offen sind die Aufteilung der Stromkreise auf die Außenleiter, Zahl und Zuschnitt der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen und die Frage, ob die Ladegeräte eine RCD Typ B bekommen oder Typ A mit RDC-DD. Wählen alle Teams denselben Zuschnitt, frag nach Verfügbarkeit und Kosten. Der Lösungsstand in der Lösungslektion ist der, auf dem Teil 5 und 6 aufbauen; sag den Teams vorher, dass sie für die Erstprüfung auf diesen Stand gehen oder ihre Abweichung mitführen. Die Belastbarkeit Iz lesen die Teams in ihrem Tabellenbuch; prüf vorher, welcher Wert dort für Verlegeart E steht. Alle Werte sind Unterrichtswerte.