Kursmaterial · Zeichenblätter

Vorlagen zum Zeichnen. Für Aufgabe 4.5 gibt es ein Zeichenblatt mit vorgezeichnetem Rahmen. Du findest es auch direkt an der Aufgabe.

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Hier wird gerechnet. Nimm dir Tabellenbuch und Taschenrechner dazu.

Schritt 2 von 3. Du rechnest, zeichnest und begründest selbst. Halte deine Ergebnisse fest.

Danach: Rechenwege und Lösungen

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: In die Abschaltbedingung gehört der Auslösestrom, nicht der Bemessungsstrom. Diese eine Verwechslung kostet in der Prüfung die ganze Aufgabe.

Am Ende hast du: Schutzkonzept der Ladezone mit Prüfplan für die Erstprüfung

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.

Bevor du rechnest: so hängt es zusammen

Die bewegte Fassung zeigt den Zusammenhang, um den es in diesen Aufgaben geht. Sie enthält keine Lösungszahlen, du kannst sie also gefahrlos vorher ansehst. Die volle Auflösung mit allen Werten steht bei den Rechenwegen dieses Teils.

Erst du, dann die anderen

Wie stellst du sicher, dass im Fehlerfall rechtzeitig abgeschaltet wird? Den Grenzwert gibt dir keiner vor.

So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
  • Über die Schleifenimpedanz. Grenzwert aus der geforderten Abschaltzeit rechnen und gegen die Messung halten. Der übliche Weg, verlangt saubere Messwerte.
  • Über den Fehlerstromschutz. Die Abschaltung dem RCD überlassen. Funktioniert, ersetzt den Nachweis der Abschaltbedingung aber nicht.
  • Über den Querschnitt. Den Schutzleiter so groß wählen, dass die Schleife sicher klein bleibt. Wirksam, aber teuer und nicht immer möglich.

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

Dein Lernprodukt im Einzelnen

Dein Lernprodukt

Schutzkonzept der Ladezone mit Prüfplan für die Erstprüfung

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

Es besteht aus

  • den Nachweis der Abschaltbedingung für Ladepunkt und Gepäckförderanlage
  • die Bewertung der beiden gemessenen Schleifenimpedanzen mit Maßnahme
  • die Wahl des Fehlerstromschutzes mit Begründung
  • das Blitzschutzzonenkonzept mit Zuordnung der Ableiter
  • das Energiemanagement mit Abwurfstufen und die Ausfallbetrachtung

Zur Dokumentation

Das Schutzkonzept ist die Grundlage der Abnahme. Jede Grenzwertaussage nennt die Norm, auf die sie sich stützt, ohne Seitenzahl.

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

Aufgabe 4.1

Ein AC-Ladepunkt ist mit einem Leitungsschutzschalter C 32 A abgesichert. Es gilt Netzform TN-S, U0 = 230 V. Prüfe die Abschaltbedingung:

  • Bestimme die geforderte Abschaltzeit.
  • Bestimme den Strom, der die Abschaltung in dieser Zeit auslöst.
  • Berechne die höchstzulässige Schleifenimpedanz mit der Formel unten.

ZS ≤ U0Ia

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Abschaltbedingung · Schleifenimpedanz · Auslösekennlinie

Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.

Aufgabe 4.2

Bei der Erstprüfung wird an Ladeinsel 1 ZS = 0,55 Ω gemessen, an Ladeinsel 4 dagegen 0,81 Ω. Bewerte beide Messwerte:

  • Vergleiche beide Werte mit deinem Grenzwert aus 4.1, einschließlich der Temperaturkorrektur.
  • Erkläre, woran der Unterschied zwischen den beiden Inseln liegt.
  • Nenne, was an jeder der beiden Messstellen zu tun ist.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Erstprüfung · Schleifenimpedanz · Temperaturkorrektur

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

Aufgabe 4.3

Ladeeinrichtungen brauchen einen besonderen Fehlerstromschutz. Erkläre die Anforderung:

  • Nenne, welcher Fehlerstromschutz gefordert ist.
  • Erkläre, weshalb er gefordert ist.
  • Beschreibe, was passiert, wenn stattdessen nur ein RCD Typ A eingebaut wird.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Fehlerstromschutzschalter · Gleichfehlerstrom · Ladeeinrichtung

Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.

Aufgabe 4.4

Der Abgang zur Gepäckförderanlage ist mit NH-Sicherungen 400 A gG abgesichert. Bestimme die Abschaltbedingung für diesen Abgang:

  • Nenne die hier geltende Abschaltzeit.
  • Begründe, weshalb eine andere Zeit gilt als beim Ladepunkt.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Abschaltzeit · Verteilerstromkreis · NH-Sicherung

Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.

Aufgabe 4.5

Das Vorfeld ist eine freie Fläche mit 30 m hohen Lichtmasten. Erstelle ein Blitzschutzzonenkonzept:

  • Lege die Blitzschutzzonen fest.
  • Ordne die Ableiter Typ 1, Typ 2 und Typ 3 den Einbauorten zu.
  • Nenne, was zu tun ist, wenn zwischen zwei Ableitern weniger als 10 m Leitungslänge liegen.

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Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Blitzschutzzone · Überspannungsableiter · Energiekoordination

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

Aufgabe 4.6

Entwirf das Energiemanagement für den Ausfall eines Transformators:

  • Benenne Messgröße und Messort.
  • Lege den Sollwert und den Regler fest.
  • Lege mindestens vier Abwurfstufen mit Priorisierung fest.
  • Begründe, weshalb die Gepäckförderanlage nicht abgeworfen werden darf und was sonst passiert.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Lastmanagement · Lastabwurf · Leistungsmessung

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

Aufgabe 4.7

Führe eine Ausfallbetrachtung für Ladezone und Gepäckförderanlage durch:

  • Nenne vier Einzelfehler, welche die Ladezone oder die Gepäckförderanlage stilllegen würden.
  • Nenne je Einzelfehler eine Maßnahme dagegen.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Ausfallbetrachtung · Redundanz

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

Die Lage ändert sich

Bei der Erstprüfung ist die Kolonne krank, es steht nur ein Prüfgerät und ein halber Tag zur Verfügung. Die Anlage soll trotzdem in Betrieb gehen.

Überprüfe dein Lernprodukt an diesem Fall:

  • Lege fest, welche Messungen du auf jeden Fall durchführst.
  • Lege fest, welche du verschieben kannst und was du dafür schriftlich festhältst.
  • Begründe, ob eine Inbetriebnahme unter diesen Bedingungen zulässig ist.

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.