Kursmaterial · Zeichenblätter

Vorlagen zum Zeichnen. Für die Aufgaben 2.1 und 2.6 gibt es je ein Zeichenblatt mit vorgezeichnetem Rahmen. Du findest sie auch direkt an den Aufgaben.

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Hier wird gerechnet. Nimm dir Tabellenbuch und Taschenrechner dazu.

Schritt 3 von 4. Du rechnest, zeichnest und begründest selbst. Halte deine Ergebnisse fest.

Danach: Rechenwege und Lösungen

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Ein Ringnetz kostet mehr Kabel und spart im Fehlerfall die halbe Anlage. Genau diese Abwägung ist die Aufgabe.

Am Ende hast du: Übersichtsschaltplan der Station V-Ost mit begründeter Netzform

Alle Aufgaben beziehen sich auf das Auftragsblatt im Projektauftrag. Rechne immer mit Formel, Zahlenwert und Einheit. Runde erst im Endergebnis.

Flugzeugpositionen mit Bodenstromversorgung 400 HzV-Ost 1400 Hz · 90 kVAV-Ost 2400 Hz · 90 kVAV-Ost 3400 Hz · 90 kVATrafostation V-Ost2 × 1250 kVA10 kV / 400 V · Dyn5uₖ = 6 % · KuppelschalterNiederspannung TN-S10-kV-RingnetzRing A / Ring BKabelgraben · vier Systeme nebeneinander · Häufungsfaktor 0,75 · Erdverlegung200 mLadeinsel 112 × AC 22 kWLadeinsel 212 × AC 22 kWLadeinsel 312 × AC 22 kWLadeinsel 412 × AC 22 kWLichtmast LED2 × DC 150 kWSchnellladeplatz fürFlugzeugschlepperGepäckförderanlage V-Ost520 kW · cos φ = 0,68Werkstatt Boden-verkehrsdienste120 kW · cos φ = 0,78BetriebsgebäudeLadezone40 kWPhotovoltaik240 kWp anteiligNSchematische Darstellung, nicht maßstäblichLegendeLadeinfrastruktur (AC 22 kW / DC 150 kW)Betriebsmittel der Energieversorgungdezentrale ErzeugungBestandsverbraucher an derselben StationKabeltrasse / Abgang10-kV-Mittelspannung
Abb. 1: Ladezone Vorfeld V-Ost, Übersichtsplan. Die Werte der Lernangebote beziehen sich auf diese Anlage. Eigene Darstellung für den Unterricht auf Grundlage der Projektdaten. Netzkennzahlen des Flughafens: öffentliche Angaben des Flughafenbetreibers.

Erst du, dann die anderen

Wie bindest du die vier Ladeinseln an? Die Netzform steht nirgends vorgeschrieben.

So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
  • Jede Insel als eigener Stich. Einfach und billig, aber jede Störung trifft genau eine Insel vollständig.
  • Alle vier Inseln im Ring. Eine Störung lässt sich umfahren, kostet aber die doppelte Kabellänge und mehr Schaltgeräte.
  • Zwei Inseln je Stich, Stiche aus getrennten Sammelschienenhälften. Mittelweg: Bei Ausfall einer Hälfte bleibt die halbe Ladezone stehen.

Es gibt hier nicht den einen richtigen Weg. Entscheide dich für einen und schreibe dazu, weshalb.

Dein Lernprodukt im Einzelnen

Dein Lernprodukt

Übersichtsschaltplan der Station V-Ost mit begründeter Netzform

Darauf laufen die Aufgaben dieses Lernangebots zu. Die Aufgaben sind die Stufen dorthin, das Lernprodukt ist das Ergebnis.

Es besteht aus

  • die Gegenüberstellung der drei Netzformen
  • die Begründung für Ring im Mittelspannungsnetz und Stich zur Ladeinsel
  • die Gegenüberstellung der vier Schaltgeräte mit Einbauort
  • den gezeichneten Übersichtsschaltplan mit dem passenden Schaltgerät an jeder Stelle

Zur Dokumentation

Der Schaltplan ist das Produkt. Er muss normgerechte Schaltzeichen tragen und ohne mündliche Erklärung lesbar sein.

Abgenommen wird es im Kreuzreview durch das andere Team und danach vom Projektleiter abgezeichnet.

Aufgabe 2.1

Vervollständige die Übersicht der Netzformen:

  • Zeichne je Netzform eine Prinzipskizze.
  • Beschreibe die Versorgungssicherheit.
  • Beurteile Aufwand und Kosten.
  • Nenne einen typischen Einsatz.

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Netzform Prinzipskizze Versorgungssicherheit Aufwand / Kosten Typischer Einsatz
Stichnetz
Ringnetz
Maschennetz

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Netzform · Ringnetz · Maschennetz

Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.

Aufgabe 2.2

Das 10-kV-Netz des Flughafens ist als Ring aufgebaut, die einzelne Ladeinsel wird als Stich angebunden. Begründe beide Entscheidungen:

  • Begründe den Ring im 10-kV-Netz.
  • Begründe den Stich zur Ladeinsel.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Ringnetz · Stichleitung

Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.

Aufgabe 2.3

Auf einem Flughafen gibt es keine Freileitungen. Nenne die Gründe:

  • Nenne den luftfahrtspezifischen Grund.
  • Nenne den elektrotechnischen Grund.

Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.

Aufgabe 2.4

Der Flughafen wird von zwei unabhängigen Netzbetreibern aus getrennten Regelzonen versorgt. Beurteile diese Redundanz:

  • Nenne den Fehlerfall, den diese Anbindung abdeckt.
  • Nenne den Fehlerfall, den sie nicht abdeckt.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Versorgungssicherheit · Redundanz

Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.

Aufgabe 2.5

Vervollständige die Gegenüberstellung der Schaltgeräte:

  • Prüfe je Gerät, ob es den Betriebsstrom schaltet.
  • Prüfe je Gerät, ob es den Kurzschlussstrom schaltet.
  • Prüfe je Gerät, ob es eine sichere Trennstrecke herstellt.
  • Nenne je Gerät den Einbauort in Station V-Ost.
Schaltgerät Schaltet Betriebsstrom? Schaltet Kurzschlussstrom? Sichere Trennstrecke? Einbauort in Station V-Ost
Leistungsschalter
Lasttrennschalter
Trennschalter
Hauptschalter

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Leistungsschalter · Lasttrennschalter · Trennschalter · Trennstrecke

Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.

Aufgabe 2.6

Zeichne den Übersichtsschaltplan der Niederspannungs-Hauptverteilung der Station V-Ost:

  • Zeichne die zwei Transformator-Einspeisungen und den Kuppelschalter.
  • Zeichne Messung und Kompensationsanlage.
  • Zeichne die vier Abgänge zu den Ladeinseln, den Abgang zur Gepäckförderanlage und den Abgang zur Werkstatt.
  • Setze an jede Stelle das passende Schaltgerät.

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Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Übersichtsschaltplan · Schaltzeichen · Hauptverteilung

Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.

Aufgabe 2.7

Der Kuppelschalter verbindet die beiden Sammelschienenhälften. Beschreibe seine Aufgabe:

  • Beschreibe zwei Betriebszustände.
  • Nenne je Betriebszustand einen Vorteil.
  • Nenne je Betriebszustand einen Nachteil.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Kuppelschalter · Sammelschiene

Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.

Die Lage ändert sich

Der Auftraggeber streicht das Budget um ein Viertel. Der Ring im Mittelspannungsnetz bleibt, aber in der Niederspannung ist kein Geld für zusätzliche Schaltgeräte.

Überprüfe dein Lernprodukt an diesem Fall:

  • Nenne, welche Schaltgeräte du zuerst streichst und welche unverzichtbar sind.
  • Nenne, welches Risiko der Auftraggeber damit übernimmt.
  • Formuliere den Satz, mit dem du ihn darüber schriftlich informierst.

Mit Lernpartner Diese Überprüfung macht ihr zu zweit. Wer beide Fälle erklären kann, hat die Sache verstanden.

Eine Zahl, die niemand liefert

Bis hierher standen alle Werte im Auftragsblatt. Dieser hier nicht. Du beschaffst ihn dir selbst, und du sagst dazu, woher er kommt und welche Annahme darin steckt. Zwei Gruppen dürfen zu verschiedenen Zahlen kommen und beide recht haben. Was zählt, ist die Herleitung.