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Description
Flashcards by Sascha Hirschi, updated more than 1 year ago
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Created by Sascha Hirschi
about 8 years ago
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| Question | Answer |
| Nach welchem Konzept ist der Personenschutz gewährleistet? | Die Berührungsspannung darf nicht über 50V ansteigen können übersteigt die Berührungsspannung 50V. so darf sie nicht länger bestehen bleiben als 5s für Stromkreise grösser 32A oder 0.4s für Stromkreise unter oder gleich 32A Ein Berührungsstrom bis 0.5mA bei 50Hz wird als nicht gerfährlich Betrachtet NIN 4.1.1.3.2.2 |
| Welche generellen Schutzsysteme unterscheidet man? | 1. Schutzebene (NIN 4.1.2) Basisschutz - Schutz gegen direktes Berühren. Dies geschieht durch die Basisisolierung aktiver Teile, durch Abdeckungen oder Anordnungen ausserhalb des Handbereichs. 2. Schutzebene (NIN 4.1.3) Fehlerschutz - Schutz bei indirektem Berühren. Man verwendet zum Beispiel Geräte der Schutzklasse 2, wendet die Schutztrennung an oder schütz durch automatische Abschaltung 3. Schutzebene (NIN 4.1.5) Zusatzschutz - Dies ist eine ergänzende Schutzmassnahme durch Einsatz von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD) oder einen zusätzlichen Schutz-Potenzialausgleich oder Kleinspannung SELV oder PELV. |
| Welche spezielle Schutzmassnahme kommen für den Personenschutz in betracht? | Für den Personenschutz kommen generell in Betracht: - Schutzisolierung oder der isolierte Standort, um den Berührungsstrom möglichst klein zu halten - System TN (Nullung oder System TT (Schutzerdung), um die Berührungsspannung genügend klein zu halten - System TN, System TT oder die Schutzschaltung, um die Dauer unzulässiger Berührungsspannung oder Berührungsströme zu begrenzen - Schutztrennung um den Berührungsstrom an einzelnen Anlagenteile genpgend klein zu halten - Schutz-Potentialausgleich, um die Fehlerspannung bzw. Berührungsspannung auf die zulässigen Werte zu begrenzen |
| Aus welchen Gründen wird das Niederspannungsnetz geerdet? | Das Niederspannungsnetz wird hauptsächlich aus folgenden beiden Gründen geerdet: - Das Netz hat gegenüber dem Erdreich ein eindeutigen definiertes Potenzial. Bei ungeerdeten Netzen kann die Spannung gegen das Erdreich höher als die Betriebspannung ansteigen und bei Erdschluss besteht kein definierter Zustand. - bei Erdschluss tritt ein relativ hoher Erschlussstrom auf der eigentlich einen Kurzschlussstrom entspricht. Dieser kann im Erdschlussfall die Überstromschutzeinrichtun zum Ansprechen bringen, wodurch das schadhafte Netz abgeschaltet wird. |
| Was versteht man unter Anlagenerdung? | Die Anlagenerdung ist die Erdung einer Hochspannunganlage, an der allle Metallteile angeschlossen werden. |
| Was ist eine Sondererdung? | Die Sondererdung war früher eine von der Anlgageerdung vollständig getrennte, isoliert und von ihr nur wenig beeinflusst Erdung. Sie dient zur Erdung des Systemnullpunktes. Sie wird heute aber meist mit der Anlagenerdung verbunden und nicht mehr isoliert geführt. |
| Was versteht man unter der Erdungsleitung? | Die Erdungsleitung ist ein elektrischer Leiter, der von den erdenden Teilen zu Erder oder zu ändern der Konstruktionsteilen, wie Rohrleitungen Kabelmänteln, Erdseile usw. führt |
| Welche Aufgaben haben Polleiter im Netz und wie bezeichnet man sie? | Aussenleiter L sind die den normalen Betriebsstrom führenden Leiter im Drehstromnetz. Man bezeichnet sie mit L1, L2 und L3. |
| Welche Aufgabe hat der Neutralleiter N im normalen Verteilnetz? | Neutralleiter N ist der von einem Mittel oder Sternpunkt der Niederspannungswickluen eines Transformators oder Generators ausgehende Leiter. Er wird mit N bezeichnet. Er dient zur Rückführung des Betriebsstromes und wurde früher als Nullleiter bezeichnet. |
| Welchen Aufgaben hat der Schutzleiter PE im normalen Verteilnetz? | Schutzleiter PE ist der im normalen Betrieb stromlose, ausschliesslich zum Schutz gegen Berührungs- und Schrittspannungen dienende Leiter in Niederspannungsanlagen. Er wird mit PE bezeichnet. |
| Welche Aufgaben hat der Neutralleiter PEN im Normalen Verteilnetz? | Neutralleiter PEN ist ein zur Rückfürung des Betreibstromes und PEN gleichzeitig zur Nullung dienender Leiter. Er wird mit PEN bezeichnent |
| Was versteht man unter Fehlerspannung? | Die Fehlerspannung tritt zwischen einem Betriebsmittl bei einem Isolationsfehler und einer etwa 20 m entfernten Bezugserde auf. Sie kann aber auch zwischen verschiedenen Geräten bzw. geerdeten Metallteilen auftreten |
| Was versteht man unter Erdungsspannung? | Die Erdungsspannung ist die im Erdschlussfall wischen der Erdung und einer Bezugserde im neutralen Bereich auftretende Spannung. Bei kleineren Anlagen wie Ortsnetze- Transformatorenstationen, kleinere Schaltanlagen, soll die bezugserde mindestens 20 von der Erdung liegen. |
| Was versteht man unter der Berührungsspannung? | Die Berührungsspannung ist jener Teil der Erdungsspannung, der ein Mensch beim Berphren eines Anlagenteils zwischen seinen Händen, den Füssen oder ändern Körpertielen ausgesetz ist. Sie darf dauern 50V erreichen. Wird dieser Wert überschritten, so muss innerhalb von 0.4s bis 5s in Hausinstallationen das fehlerhafte Netz abgeschaltet wird. |
| Was versteht man unter der Schrittspannung? | Die Schrittspannung ist Teil der Erdungsspannung, der mit einer Schrittweite von 1m auf dem Boden abgegriffen werden kann. |
| Was versteht man unter der Erdungsimpendanz? | Die Erdungsimpedanz ist der Wechselstromwiderstand bei Netzfrequenz. Es ist nicht ganz korrekt von Erdungswiderstand zu sprechen, weil dieser kein rein ohmschen Widerstand ist. in vielen Normen findet man aber den Ausdrunck "Erdungswiderstand" |
| Was versteht man unter einem Spannungstrichter? | Die Spannungsverteillung in der Nähe eines Erders verteilt sich räumlich. In der Nähe des Erders ist die Schrittspannung daher grösser. |
| In welchen ungefähren Verhältnis steht die Leitfähigkeit von durchschnittlichem Erdreich im Vergleich zu Kupfer? | Im Vergleich zum Kupfer ist das Erdreich ein relativ schlechter Leiter. Es leitet etwa 1Millarde mal schlechter! Für Kupfer beträgt der spezifischer Widerstand p = 0.00175ohm*mm2/m. Beim Erdreich liegt dieser Wert bei etwa 100 bis 3000 |
| Erklären Sie, wie Sie vorgehen wenn, Sie eine Erdung an ein ausgedehntes Wasseleitungsnetz anschliessen. | Ausgedehnte Wasserleitungsnetze haben üblicherweise Erdungswiderstände von weniger als 1ohm. Dies ergibt sich, weil die relativ grossen Rohroberflächen einen guten Kontakt zum Erdreich bilden. Am besten eignen sich verschraubt Wasserleitungsrohre. Im Erdreich erfolgt der Anschluss über Spezialbrieden. Eingebaute Kunstoffrohre sind durch einen Cu-Draht von 8mm Durchmesser zu überbrücken. |
| Erklären Sie, wie Sie vorgehen, wenn Sie eine Erdung an ein Erdband anschliessen. | Erdbänder werden gestreckt, stern- oder kreisförmig verlegt. Der Querschnitt muss bei Kupfer mindestens 50mm2 erreichen und die minimale Länge liegt bei 25m bis 30m. Im Erdboden liegende Verbindungen sind so auszuführen, dass keine Korrosions Probleme entstehen. Die Verlegetiefe soll mindesten 70cm betragen NIN 5.4.2.2 |
| Was ist ein Staberder? | Staberder werden auch als Tiefenerder bezeichnet. Die etwa 2m langen Stangen werden bis insgesamt 16m tief in das Erdreich getrieben. Oft werden mehrere Stäbe elektrisch zusammengeschaltet um den Erdungswiderstand zu verkleinern. |
| Was versteht man unter einem Fundamenterder? | Fundamenterder ergeben relativ niedrige Erdungswiderstände, weil sie grossflächig mit dem Erdreich im Kontakt stehen. Alle Neubauten werden heute mit einem Fundamenterder versehen. Er wird als geschlossener Ring unter das Fundament des Bauwerkes verlegt und an möglichst vielen Stellen mit den Armierungseisen verbunden. Vor dem Einbringen des Betons sind Kontrollmessungen vorzunehmen. |
| Erklären Sie das Prinzip der Schutzisolierung bzw. Schutzklasse 2 | Die Schutzisolierung (Schutzklasse 2), früher auch als Sonderisolierung bezeichnet, ist wie folg aufgebaut: 1 - Spannungsführende Teile 2 - Betriebsisolation 3 - Schutzisolation 4 - ev. Metallhülle |
| Was versteht man unter dem Begriff "Isolierter Standort" | Beim isolierten Standort darf die Person keine leitende Verbindung zum Erdreich haben. Dieser Zustand kann mit Hilfe von Abdeckungen und Abschirmungen erreicht werden. |
| Was versteht man unter Kleinspannungsanlagen ELV? | Kleinspannungsanlagen ELV (Extra Low Voltage) sind Anlagen mit maximal 50V. Wird die Anlage zum Beispiel über einem Trenntransformator oder einem Generator gespeist, so ist sie für Personen relativ ungefährlich. Kleinspannungungsanlagen dürfen nicht mit einem Spartransformator gespeist werden. Man unterscheidet SELV, PELV und FELV. |
| Was versteht man unter Sicherheitskleinspannung SELV? | Sicherheitskleinspannung SELV (Safety Extra Low Voltage) erzeugt man mit einer Sicherheitsstromquelle. Der Stromkreis darf nicht geerdet werden. Es besteht eine Schutztrennung gegenüber anderen Stromkreisen. Berührbare Körper dürfen nicht absichtlich geerdet sein. Stecker und Steckdosen dürfen keine Schutzkontakte haben, und die Stecker dürfen sich nicht in die Steckdose von PELV einführen lassen. |
| Was versteht man unter Schutzkleinspannung PELV? | Schutzkleinspannung PELV (Protection by Extra Low Voltage) erzeugt man mit einer Sicherheitsstromquelle. Der Stromkreis und berührbare Körper dürfen geerdet sein. Es besteht eine Schutztrennung gegenüber anderen Stromkreisen. Stecker und Steckdosen dürfen Schutzkontakte haben, die Stecker dürfen sich aber nicht in die Steckdosen von SELV einführen lassen |
| Was versteht man unter Funktionskleinspannung FELV? | Funktionskleinspannung FELV (Functional Extra Low Voltage) wird zu Beispiel bei Steuerungen, wenn die Isolierung der Apparate nich die Anforderungen der sicheren Trennung erfüllen müssen angewendet. Es ist deshalb keine Sicherheitsstromquelle notwendig. Eine Verbindung mit Erde ist zulässig. Die Schaltung bedingt, dass die Schutzmassnahmen auf der Primärseite wirksam sind. Die Steckvorrichtung müssen so gestaltet sein, dass sie sich nicht fälschlicherweise für höhere Spannungen verwenden lassen. |
| Was versteht man unter dem System IT bzw. "Schutztrennung"? | Das System IT (Schutztrennung) wird mit Schutztrenntransformatoren bewerkstelligt. Normale Trenntrasformatoren dürfen nicht als Schutztrenntransformatoren verwendet werden. Im Normalfall darf nur ein Verbraucher angeschlossenen werden. |
| Wie sind mehrere Verbraucher im Schutzgetrennten Netz anzuschliessen? | Werden mehrere Sekundärwicklungen verwendet, können auch mehrere Verbraucher angeschlossen werden. Mehrere Verbraucher können auch angeschlossen werden, wenn die leitfähigen Teile durch Haupt-Schutzpotentialausgleichsleiter miteinander verbunden sind und auf der Sekundärseite des Trenntransformators Überstromunterbrecher angeordnet sind. |
| Zeichnen Sie das Prinzipschema für ein Netz mit System TT (schutzgeerdet). | beim System TT (Schutzerdung) erdet man den Systemnullpunkt und die berührbaren metallischen Teile der Installation. Im Erdschlussfall ergibt sich ein geschlossener Stromkreis. Dieses Erdungsverfahren ist heute veraltet und wird nur noch selten angewendet |
| Von was ist der Fehlerstrom im schutzgeerdeten Netz System TT abhängig und wie berechnet sich die Berührungsspannung | Der Fehlerstrom ist abhängig von der Netzspannung und der Summe aller beteiligten Widerstände. Meist sind diese: - Innenwiderstand Transformator - Übergangswiderstand an der fehlerhaften Stelle - Erdübergangswiderstand an der geerdeten Installation - Erdübergangswiderstand beim Transformator |
| Zeichnen Sie das Prinzipschema für die Schutzmassnahme System TN (nullung) | Beim System TN (Nullung) wird der Sternpunkt des Transformators geerdet und über einen PEN-Leiter mit dem Netz mitgeführt. Die Gehäuse der zu schützenden Objekte werden mit diesem Leiter verbunden |
| Zeichnen Sie das Ersatzschema für ein Netz System TN (Nullung) und geben Sie an, wie man den Schleifenwiderstand den Fehlerstrom und Berührungsspannung berechnet. | |
| Unter welchen Bedingungen ist die Schutzmassnahme im System TN (Nullung) erfüllt? | Die Berührungsspannung darf im Netz 100V und in der Hausinstallation 50V nicht überschreiten. Ist sie über 50V muss die Überstrom-Schutzeinrichtung den schadhaften Apparaten spätestens nach 5s bzw 0.4 vom Netz abtrennen NIN 4.1.1.3.2 |
| Welche 3 Systeme TN (Nullung) unterscheidet man? | Man unterscheidet die drei Systeme: - TN-S Schutzleiter PE und Neutralleiter N werden getrennt geführt - TN-C Schutzleiter PE und Neutralleiter N werden kombiniert. Dies ist bei grösseren Anlagen ab 10mm2 zulässig - TN-C-S Systeme TN-X und TN-C sind gemischt |
| Was bedeuten die Buchstaben T, N, C und S? | T = Terra N = Neutral S = Seperiert C = Kombiniert |
| Wie sind die Leiterfaben in einem Netz mit System TN festgelegt | Schutz-Potentialausgleichsleiter = grün-gelb Schutzleiter = grün-gelb PEN-Leiter = grün gelb, mit blauen Enden Neutralleiter = blau Aussenleiter L1 = braun Aussenleiter L2 = schwarz Aussenleiter L = grau |
| Unter welchen Bedingungen ist das System TN-C anwendbar? | Das System TN-C, bei dem der Schutzleiter PE und der Neutralleiter N zum PEN-Leiter zusammengefasst werden, darf man nur anwenden, wenn der PEN-Leiter einen Miniamalquerschnitt von 10mm2 aufweist. Diese Methode kann deshalb nur bei grösseren Installationsanlagen angewendet werden. |
| Beschreiben Sie die Situation, wenn der PEN-Leiter im Netz unterbrochen wird. | PEN-Leiterunterbruch im Netz: Bei einer Stickleitung mit nur einer angeschlossenen elektrischen Anlage würde das Prinzip des System TN aufgehoben, es ergäbe sich eine Anlage nach System TT (Schutzerdung), mit zufälligen Berührungsspannungen entsprechend den Übergangswiderständen bei den Erdungen. Bei einem ausgedehnten Netz ist das Problem nicht so ausgeprägt, weil ja beim Übergang von Netz in die Installation der PEN-Leiter geerdet werden muss und sich damit eine starke Vermaschung ergibt. |
| Beschreiben Sie die Situation, wenn der PEN-Leiter beim System TN-C unterbrochen wird | PEN-Leiterunterbruch bei TN-C: Dieses auftretende Problem ist äusserst gefährlich, da die Gehäuse der Geräte unter Spannung geraten. |
| Beschreiben Sie die Situation, wenn sich PEN- und Aussenleiter im Netz berühren. | Berühren sich PEN- und Aussenleiter im Netz, so entsteht ein Kurzschlussstrom. Sind die Überstrom-Schutzeinrichtungen richtig dimensioniert, so lösen sie innerhalb 5s aus. |
| Welche Situation entsteht, wenn in der Installation PE- und Aussenleiter verwechselt werden? | Verwechseln von PE- und Aussenleitern: Diese Situation ist lebensgefährlich und muss von jedem Elektroinstallateur unter allen Umständen vermieden werden. Mängel dieser Art sind in der Installation nicht so selten! So findet man immer wieder Steckdosen, wo der Schutzkontakt unter Spannung ist - auch in Neuintstallationen |
| In welchen Grössenordnung muss der Überstrom liegen damit ein Überstromunterbrecher in 5s auslöst? | Den genauen Auslösezeitpunkt muss man der Kennlinie des Überstromunterbrechers entnehmen. Für einfache Fälle rechnet man mit etwa dem 3 bis 5fachen Wert des Bemessungsstroms. |
| Zeichnen und erklären Sie anhand einer Skizze das Prinzip eines Fehlerstrom-Schutzschaltung (RCD). Bezeichnen Sie die wichtigsten Bestandteile. | Mit einem Summenstromwandler überwacht man den Stromfluss sämtlicher Aussenleiter und des N-Leiters der nachgeschalteten Installationen. Ist die Anlage in Ordnung, so ist die Summe aller Ströme gleich Null und im Summenstromwandler entsteht kein Magnetfeld. Bei einem auftretenden Fehlerstrom entsteht ein magnetishcer Differenzfluss, der in einer Sekundärwichklung ist mit einem Magnetauslöser verbunden und der fliessender Induktionsströme stört nun das permanente Magnetfeld so, dass der abfallende Anker über einen mechanischen Freilauf den vierpoligen Schalter auslöst. Über einen Taster lässt sich ein "Prüffehlerstrom" einstellen, mit dem man die Funktionsweise der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung testet. |
| In welchen Fällen wird die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) zwingend vorgeschrieben? 300mA 30mA 10mA | 300mA: - feuergefährdete Räume - korrosionsgefährdete Räume - explosionsgefährdete Räume 30mA: - Bade- und Duscheinrichtungen - feuchte und nasse Räume - korrosionsgefährdete Räume - transportable Objekte im Freien - Camping- und Bootsanlegeplätze - Jahrmarkt-, Messe- und Festplätze - elektrische Versuchsräume - Baustellen - Alle Steckdosen bis und mit 32A 10mA: Der 10mA RCD sollte stets dort eingesetzt werden, wo Menschen direkt mit spannungsführenden Teilen in Berührung kommen kann. NIN 4.1.1.3 |
| Wie bestimmt man den Bemessungsstrom einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung? | - Schutz eines einzelnen Verbrauchers: Die Bemessungsstromstärke muss mit dem Bemessungsstrom des Energieverbrauchers übereinstimmen - Schutz von mehreren fest angeschlossenen Verbrauchern ohne zusätzliche Steckdosen: Die Summe der Bemessungsstromstärke der voraussichtlich gleichzeitig eingeschalteten Energieverbraucher darf nicht grösser sein als die Bemessungstromstärke der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung. Es muss ein der Anlage entsprechender Gleichzeitigkeitsfaktor bestimmt werden. - Schutz einer Verteilung mit unbekannten Energieverbrauchern: Die Summe der Bemessungsstromstärken der nachgeschalteten Überstromunterbrecher muss mit einem Gleichzeitigkeitsfaktor von 0.5 ..... 0.8 (NIN 5.3.6) multipliziert werden und ergibt so den Bemessungsstrom der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung. Sie darf nicht kleiner sein als der Bemessungsstrom des grössten Überstromunterbrechers. |
| Zählen Sie 5 Gründe auf warum eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) auslösen kann, ohne dass ein eigentlicher Isolationsfehler vorhanden ist. | - Ableitung infolge mangelhafter Isolation der Apparate - Neutralleiter-Schutzleiter-Verbindungen - Parallelschaltung von Neutralleitern nach der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung. Dadurch werden die Ströme aufgeteilt und es wird ein Fehlerstrom vorgetäuscht. - Ungleichseitige Anspeisung, wenn zum Beispiel die Aussenleiter oben und der Neutralleiter unten angeschlossen werden. - Störschutzkondensatoren, vor allem bei grösseren Apparaten - Kabelleitungen ab etwa 250m können wegen ihrer Kapazität zur Auslösung von 30mA Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen führen. - Magnetische Einflüsse vor allem in Form von magnetischen Fremdfeldern. |
| Was versteht man unter einer Fehlerstrom-Schutzsteckdose? | SIDOS - Die Fehlerstrom-Schutzeinreichtung ist in einer Steckdose untergebracht. die Anwendung macht vor allem in älteren TN-C-Anlagen Sinn. |
| Was ist ein Fehlerstrom-Schutzrelais? | In grossen Anlagen können die Betriebsströme die Bemessungsstromstärke der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung übersteigen. Man trennt deshalb denn Summenstromwandler vom Auslösemechanismus und Schalterteil. Bei einem auftretenden Fehler wird ein Relais betätigt, das dann einen vierpoligen Leistungsschalter zum Auslösen bringt. |
| Was versteht man unter dem "Schutz-Potenzialausgleich"? | Der Schutzpotenzialausgleich soll Spannungsdifferenzen zwischen geichzeitig berührbaren leitfähigen Teilen begrenzen und zwar auch im Störungsfall, wie bei Erd- oder Kurzschluss. Daran sind die folgenden allfällig vorhandenen Teile anzuschliessen: - die Hauptleitung von Gas und Wasser - andere metallene Rohrsysteme, wie zum Beispiel Leitungen von Heizungs- und Klimaanlagen - die Zuleitung zu einem Erder - den PEN-Leiter - den Schutzleiter PE - ausgedehnte Metallteile der Gebäudekonstruktion - die Blitzschutzanlage |
| Was versteht man unter "Zusätzlicher Schutz-Potentialausgleich"? | Der zusätzlicher Schutz-Potentialausgleich wird bei Einzelobjekten wie Schwimmbädern, Badezimmer, Ställen und ähnliches angewendet, wenn dort die Bedingungen für die Schutzmassnahmen System TN oder TT nicht eingehalten werden können. Er dient wie der normale Schutz-Potentialausgleich dazu, Spannungsdifferenzen zwischen gleichzeitig berührbaren leitähigen Teilen zu vermeiden. Am zusätzlichen Schutz-Potentialausgleichsleiter sind alle festinstallierten Objekte, die gleichzeitigberührbare leitfähige Teile aufweisen, anzuschliessen. Er ist dann auf kürzestem Wege mit dem Schutzleiter PE zu verbinden, eine Verbindung zum normalen Schutz-Potentialausgleichsleiter ist nicht zwingend erforderlich. |
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