ET Band 4 Kapitel 13 "Schalteinrichtungen und Schutzorgane"
Elektrotechnik für Elektroberufe, Auflage 2022
Elektrotechnik für Elektroberufe, Auflage 2022
Welche zwei Kennzeichnungen stehen für träge Diazedsicherungen?
„Schneckensymbol“ oder „T“
Wofür steht die Abkürzung „NHS“?
Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherungen
Wer darf NH-Sicherungen auswechseln? Welche Kleidung muss dabei getragen werden?
elektrotechnisch unterwiesene Personen (instruierte Personen) oder Fachpersonen. Die PSA muss getragen werden.
Warum verlangt die NIN, dass bei jeder NHS-Gruppe der Bemessungsstrom angegeben wird?
Es gibt keine Passschrauben, wodurch verhindert werden kann, dass NHS mit zu hohen Bemessungsströmen eingesetzt werden.
Welches Bemessungsschaltvermögen haben NH-Sicherungen?
Meist 120 kA
Welches sind die Bemessungsstromstärken von RCD’s?
16 A / 25 A / 32 A / 40 A / 63 A / 100 A / 125 A
Ordnen Sie den folgenden elektrischen Anlagen den korrekten RCD-Typen zu, den Sie in der Praxis installieren würden.
- Licht- und Steckdosenstromkreise
- Drehzahlgeregelte, einphasige Werkzeugmaschine
- Liftanlage mit FU-Regelung
- Laborplätze an Berufsfachschulen
- Öffentliche Ladestation für E-Fahrzeuge
- PV-Anlage mit Wechselrichter
- Eine USV-Anlage
- A
- F
- B
- B
- EV
- B
- B+
Warum wird bei Ladestationen von E-Autos nicht einfach ein RCD Typ B, sondern ein Typ EV eingebaut?
Ladestationen müssen bei einem DC-Fehlerstrom bereits ab 6 mA abschalten. Ein Typ B löst erst bei 30 mA aus.
Was kann ein Brandschutzschalter im Gegensatz zu einem LS oder RCD erkennen?
Einen durch einen Fehlerlichtbogen erzeugten Strom.
Wodurch unterscheidet sich ein Überstrom von einem durch einen Fehlerlichtbogen erzeugten Strom?
Der für einen Lichtbogen typische Anteil von hohen Frequenzen im fliessenden Strom fehlt bei normalen Überströmen.
Was sind Überspannungsableiter?
Ein SPD ist ein Gerät oder ein elektronisches Bauteil zum Begrenzen gefährlicher Überspannungen.
Woraus besteht ein äusseres Blitzschutzsystem?
Aus Fangeinrichtungen und Ableitern auf dem Dach und einem eigenen Erder.
Der innere Blitzschutz besteht aus verschiedenen Überspannungsschutzgeräten. Wo kommt a) der Grobschutz, b) der Mittelschutz und c) der Feinschutz in der Praxis vor?
a) im HAK oder Hauptverteiler
b) in der Unterverteilung
c) im Verbraucher
Wo werden SPD Typ 3 eingebaut?
In Endstromkreisen (z. B. in den Steckdosen) oder direkt in Verbrauchern.
Worum geht es bei der EMV-Problematik (Elektro-Magnetische Verträglichkeit)?
Allgemein werden die Einflüsse von elektromagnetischen Feldern auf die Umwelt und Menschen betrachtet.
Wofür werden Netzfreischalter verwendet?
Um bei ausgeschalteten Verbrauchern die Netzspannung automatisch abzuschalten.
Wie funktionieren Netzfreischalter?
Es wird die Stromstärke im Stromkreis überwacht. Im Ruhezustand liegt eine Gleichspannung von 3-12 V an. Sobald ein Verbraucher eingeschaltet wird, merkt dies der Netzfreischalter.
Was ist wichtig bei der Planung der Elektroinstallation, wenn später Netzfreischalter eingebaut werden?
Es braucht direkte Zuleitungen für Kühlschrank, Schlafräume usw.
Es dürfen im zu schützenden Bereich keine Verbraucher wie Radiowecker, TV-Geräte usw. vorhanden sein.
Was sind Netzfilter?
Ein Netzfilter besteht aus Induktivitäten und Kondensatoren. Diese Bauteile sind so zusammengebaut, dass ein Tiefpassfilter entsteht. Das heisst, die Ströme mit der Netzfrequenz von 50 Hz können problemlos durch die Schaltung fliessen. Ströme mit höheren Frequenzen (Oberwellen) werden gesperrt.
Welche beiden Aufgaben haben Netzfilter?
- Die Oberwellen, die von elektronischen Geräten erzeugt werden, sollen nicht in das Stromversorgungsnetz gelangen.
- Umgekehrt soll die elektromagnetische Verträglichkeit der Geräte verbessert werden, indem die Störungen aus dem Netz nicht in die Geräte gelangen.
Was ist ein Relais?
Ein Relais ist ein elektromagnetisch betriebener Schalter.
Ein Relais wird über einen Steuerstromkreis aktiviert und schaltet damit einen Laststromkreis.
Bei welcher Art von Motorensteuerungen muss die EMV-Problematik unbedingt beachtet werden?
Bei Installationen mit Frequenzumrichtern.
Bei Wechselströmen wird bei jedem Nulldurchgang der Lichtbogen automatisch gelöscht.
Nennen Sie einige Relaisvarianten, die Sie aus der Niederspannungsinstallationspraxis oder der Kommunikationstechnik kennen.
Schrittschaltrelais, Zeitrelais (anzug- und abfallverzögert), Winkelankerrelais, Starkstromrelais, Halbleiterrelais, Polarisierte Relais, Reed-Relais
Was sind Schütze?
Schütze sind elektromagnetisch betätigte Schalter für grosse Ströme von 10 – 1000 A ohne mechanische Haltung.
Wie ist der Eisenkern eines Schützen aufgebaut?
Aus Elektroblechen (zur Reduktion der Wirbelstromverluste)
Damit das Magnetsystem ganz schliesst und nicht brummt.
Warum muss das Magnetsystem mit Kurzschlussringen ausgestattet sein?
Damit das Schütz im Nulldurchgang des Steuerwechselstromes nicht abfällt.
Durch den Kurzschlussring entsteht ein phasenverschobenes Magnetfeld. Der magnetische Fluss der Steuerspule bewirkt durch Induktion einen Strom im Kurzschlussring, welcher einen 90° phasenverschobenen Fluss erzeugt.
Der Luftspalt bewirkt, dass das Schütz bei ausgeschalteter Spule wieder abfällt. Durch die Remanenz könnte sonst der Anker kleben bleiben.
Warum werden die Kontakte bei einem Schütz meist doppelt unterbrochen?
Der Lichtbogen kann besser abgeschaltet werden.
Die Löschkammer verhindert das Überspringen des Lichtbogens auf benachbarte Teile und verhindert das Verbrennen von Einzelteilen.
Eingelegte Bleche kühlen den Lichtbogen und unterteilen diesen in Teillichtbogen und sorgen so für die Löschung. Bei sehr grossen Leistungen, speziell bei Gleichstrom, sorgt ein Magnetfeld für die Verlängerung des Lichtbogens, der damit gelöscht wird.
Für eine Selbsthaltung bei IK-Steuerungen, für Signalisierungen, elektrische Verriegelungen usw.
Beschreiben Sie den Aufbau von einem elektronischen Schütz.
Ein elektronisches Schütz besteht aus zwei antiparallel geschalteten Thyristoren oder einem Triac. Die Zündung erfolgt immer beim Nulldurchgang der Spannung. Eine Löscheinrichtung für den Lichtbogen ist nicht erforderlich. Sobald keine neuen Zündimpulse mehr erzeugt werden, löscht der Thyristor bzw. Triac beim nächsten Nulldurchgang des Stromes. In dreifacher Ausführung kann ein elektronisches Schütz auch für Drehstromnetze eingesetzt werden.
Nach welchen Kriterien wird ein Schütz ausgewählt?
Gebrauchskategorie, Bemessungsstrom der Hauptkontakte, Einschaltstrom des Verbrauchers, Anzahl und Art der Hilfskontakte, Steuerspannung und Frequenz, Lebensdauer
Welche Gebrauchskategorien werden bei AC angeboten?
AC1 Lastschalter, Ohmsche Verbraucher
AC2 Motoren mit kleinen Anlaufströmen, SternDreieck Anlauf, Schleifringankermotoren
AC3 Direkte Einschaltung von Kurzschlussanker Motoren
AC4 Extrembelastung, TippBetrieb, Gegenstrombremse Steuerschalter:
AC15 Steuerschalter für die Schaltung von magnetischen Verbrauchern, wie z.B: Schützenspulen, Hubmagnete, Magnetventile
Welche Gebrauchskategorien werden bei DC angeboten?
DC1 Leichte induktive Lasten
DC3 Anlassen von Nebenschlussmotoren, TippBetrieb
DC5 Anlassen von Reihenschlussmotoren
Wie werden die Kontakte eines Schützes beschriftet?
Hauptstromkreis
Eingänge: 1 3 5 Ausgänge: 2 4 6
Steuerstromkreis: Die Anschlüsse der Hilfskontakte werden durch zweiziffrige Zahlen bezeichnet. 1. Ordnungsziffer: 1 – 8 (MSR: 9) 2. Funktionsziffer: Öffner: 1 / 2 (MSR: 5 6) Schliesser: 3 / 4 (MSR: 78)
Welche Arten von Überstrom-Schutzeinrichtungen werden in elektrischen Installationen eingesetzt?
verschiedene Schmelzsicherungssyteme, wie Diazed, NHS, KLS
Leitungsschutzschalter
Leistungsschalter
Motorschutzschalter, Schaltschützen mit Motorschutzrelais
Aus welchen Gründen werden allgemein Überstrom-Schutzeinrichtungen eingesetzt?
als Leitungsschutz, Personen- und Nutztierschutz, Brandschutz, Apparateschutz
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Flashcards
Was ist ein Relais?
Ein Relais ist ein elektromagnetisch betriebener Schalter.
Ein Relais wird über einen Steuerstromkreis aktiviert und schaltet damit einen Laststromkreis.
Bei welcher Art von Motorensteuerungen muss die EMV-Problematik unbedingt beachtet werden?
Bei Installationen mit Frequenzumrichtern.
Bei Wechselströmen wird bei jedem Nulldurchgang der Lichtbogen automatisch gelöscht.
Nennen Sie einige Relaisvarianten, die Sie aus der Niederspannungsinstallationspraxis oder der Kommunikationstechnik kennen.
Schrittschaltrelais, Zeitrelais (anzug- und abfallverzögert), Winkelankerrelais, Starkstromrelais, Halbleiterrelais, Polarisierte Relais, Reed-Relais
Was sind Schütze?
Schütze sind elektromagnetisch betätigte Schalter für grosse Ströme von 10 – 1000 A ohne mechanische Haltung.
Wie ist der Eisenkern eines Schützen aufgebaut?
Aus Elektroblechen (zur Reduktion der Wirbelstromverluste)
Damit das Magnetsystem ganz schliesst und nicht brummt.
Warum muss das Magnetsystem mit Kurzschlussringen ausgestattet sein?
Damit das Schütz im Nulldurchgang des Steuerwechselstromes nicht abfällt.
Durch den Kurzschlussring entsteht ein phasenverschobenes Magnetfeld. Der magnetische Fluss der Steuerspule bewirkt durch Induktion einen Strom im Kurzschlussring, welcher einen 90° phasenverschobenen Fluss erzeugt.
Der Luftspalt bewirkt, dass das Schütz bei ausgeschalteter Spule wieder abfällt. Durch die Remanenz könnte sonst der Anker kleben bleiben.
Warum werden die Kontakte bei einem Schütz meist doppelt unterbrochen?
Der Lichtbogen kann besser abgeschaltet werden.
Die Löschkammer verhindert das Überspringen des Lichtbogens auf benachbarte Teile und verhindert das Verbrennen von Einzelteilen.
Eingelegte Bleche kühlen den Lichtbogen und unterteilen diesen in Teillichtbogen und sorgen so für die Löschung. Bei sehr grossen Leistungen, speziell bei Gleichstrom, sorgt ein Magnetfeld für die Verlängerung des Lichtbogens, der damit gelöscht wird.
Für eine Selbsthaltung bei IK-Steuerungen, für Signalisierungen, elektrische Verriegelungen usw.
Beschreiben Sie den Aufbau von einem elektronischen Schütz.
Ein elektronisches Schütz besteht aus zwei antiparallel geschalteten Thyristoren oder einem Triac. Die Zündung erfolgt immer beim Nulldurchgang der Spannung. Eine Löscheinrichtung für den Lichtbogen ist nicht erforderlich. Sobald keine neuen Zündimpulse mehr erzeugt werden, löscht der Thyristor bzw. Triac beim nächsten Nulldurchgang des Stromes. In dreifacher Ausführung kann ein elektronisches Schütz auch für Drehstromnetze eingesetzt werden.
Nach welchen Kriterien wird ein Schütz ausgewählt?
Gebrauchskategorie, Bemessungsstrom der Hauptkontakte, Einschaltstrom des Verbrauchers, Anzahl und Art der Hilfskontakte, Steuerspannung und Frequenz, Lebensdauer
Welche Gebrauchskategorien werden bei AC angeboten?
AC1 Lastschalter, Ohmsche Verbraucher
AC2 Motoren mit kleinen Anlaufströmen, SternDreieck Anlauf, Schleifringankermotoren
AC3 Direkte Einschaltung von Kurzschlussanker Motoren
AC4 Extrembelastung, TippBetrieb, Gegenstrombremse Steuerschalter:
AC15 Steuerschalter für die Schaltung von magnetischen Verbrauchern, wie z.B: Schützenspulen, Hubmagnete, Magnetventile
Welche Gebrauchskategorien werden bei DC angeboten?
DC1 Leichte induktive Lasten
DC3 Anlassen von Nebenschlussmotoren, TippBetrieb
DC5 Anlassen von Reihenschlussmotoren
Wie werden die Kontakte eines Schützes beschriftet?
Hauptstromkreis
Eingänge: 1 3 5 Ausgänge: 2 4 6
Steuerstromkreis: Die Anschlüsse der Hilfskontakte werden durch zweiziffrige Zahlen bezeichnet. 1. Ordnungsziffer: 1 – 8 (MSR: 9) 2. Funktionsziffer: Öffner: 1 / 2 (MSR: 5 6) Schliesser: 3 / 4 (MSR: 78)
Welche Arten von Überstrom-Schutzeinrichtungen werden in elektrischen Installationen eingesetzt?
verschiedene Schmelzsicherungssyteme, wie Diazed, NHS, KLS
Leitungsschutzschalter
Leistungsschalter
Motorschutzschalter, Schaltschützen mit Motorschutzrelais
Aus welchen Gründen werden allgemein Überstrom-Schutzeinrichtungen eingesetzt?
als Leitungsschutz, Personen- und Nutztierschutz, Brandschutz, Apparateschutz
Welche Bauarten von Schmelzsicherungen werden verwendet?
Haushalt: NLS Normalleistungssicherungen (Diazed) DI 6+10A; DII 6;10;15;20;25A; DIII 40; 50; 63A
KLS Kleinleistungssicherungen (Feinsicherung mit Sandfüllung)
Geräteschutzsicherungen (Feinsicherung ohne Sandfüllung)
Industrie: NHS Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherungen Bemessungsschaltvermögen grösser 100 kA
Wie nennt man durchsichtige Miniatursicherungen (Feinsicherungen)?
Geräteschutzsicherungen
Wie nennt man sandgefüllte Miniatursicherungen (Feinsicherungen)?
Kleinleistungssicherungen KLS
Wie gross ist das Bemessungsschaltvermögen von Kleinleistungssicherungen?
1500 A
Welche Aufgaben haben Leitungsschutzschalter?
Sie schützen Leitungen vor Überlast und Kurzschluss, zudem können sie allgemein zum Schalten eingesetzt werden.
Wo werden KLS eingesetzt?
In Steuerungen zum Schutze der Steuerleitungen Niedervolttransformatoren
Welche Abmessungen werden von KLS angeboten?
zwei Grössen: 5 x 20mm und 6.2 x 32mm
Welche Auslösecharakteristiken sind von Kleinleistungssicherungen bekannt?
F = Flink; FF = Superflink; M = Mittelträge; T = Träge; TT = Superträge
Wie ist das DIAZED Sicherungssystem aufgebaut?
Sicherungskopf aus Porzellan mit Schauglas, Sockel, Passring, Passschraube oder Passhülse, Sicherungspatrone
Beschreiben Sie den Aufbau und die Funktionsweise eines Schmelzeinsatzes.
In einem Steatitkörper sind zwischen zwei metallenen Kontaktkappen ein oder mehrere Schmelzleiter in einem körnigen Löschmittel (Quarzsand) eingebettet. Bei Überlast und Kurzschluss schmilzt der Schmelzleiter durch und der Quarzsand löscht den Lichtbogen.
Welches Bemessungsschaltvermögen haben DIAZED II + III Sicherungssysteme?
50 kA
Wie ist eine Sicherungspatrone aufgebaut?
Fuss- und Kopfkontakt, Sicherungskörper mit Quarzsandfüllung (Funkenlöschung), Schmelzleiter aus Silber oder Kupfer, Kennmelder
Welche Farben haben die Kennmelder bei DIAZED Sicherungen?
grün 6 A; rot 10 A; grau 16 A, blau 20 A; gelb 25 A; schwarz 40 A, weiss 50 A; kupfer 63 A
Die Sicherungen werden mit Betriebsklassen definiert. Wie heissen diese Klassen?
gG Ganzbereichs-Kabel und Leitungsschutz (Schutz vor Überlast und KS)
aM Teilbereichs-Schaltgeräteschutz (nur Kurzschlussschutz)
Was versteht man unter einem Leistungsschalter?
Schalter für grosse Betriebsströme, hohes Bemessungsschaltvermögen mit einem thermischen und elektromagnetischem Auslöser versehen, kann mit einer Unterspannungsauslösung ausgerüstet werden
Erklären Sie den Aufbau eines Leitungsschutzschalters.
Betätigungsorgan mit Freilaufauslösung, Thermischer Auslöser für Überlastschutz, Elektromagnetischer Auslöser für Kurzschlussschutz, Löschkammer zur Funkenlöschung, Schaltkontakt
Heute werden bei LS drei Auslösecharakteristiken verwendet. Bei welchem Strom müssen die Leitungsschutzschalter unverzögert auslösen?
LS Typ B: 3 – 5 fachem IN
LS Typ C: 5 – 10 fachem IN
LS Typ D: 10 – 20 fachem IN
Was hat die Schleifenimpedanzmessung bzw. die Kurzschlussstrommessung gemäss NIN mit der Auslösecharakteristik eines LS zu tun?
Wird hinter einem 13 A LS Charakteristik C ein Kurzschlussstrom von mehr als 130 A gemessen (Korrekturfaktor von 0,66 eingerechnet), so ist der Personenschutz nach NIN erfüllt.
Was muss vorgekehrt werden, wenn der gemessene Kurzschlussstrom grösser ist, als das Bemessungsschaltvermögen des LS?
Es muss eine Vorsicherung mit genügend grossem Bemessungsschaltvermögen (Backup-Schutz) dem LS vorgeschaltet werden.
Woran erkennt man das Bemessungsschaltvermögen eines LS?
An einer aufgedruckten Zahl in einem Rechteck, z.B. 10'000 Bemessungsschaltvermögen 10 kA