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Sammlung Elektrotechnik für Elektroberufe
Sprache Deutsch
Autor Paul Baumgartner
Stufe Berufslehre
Copyright © Paul Baumgartner
Zielgruppe Elektrotechnische Grundlagen für Elektroinstallateure EFZ und Elektroplaner EFZ (4 Lehrjahre), Band 3 für das 3. Lehrjahr.
Erstellt / Aktualisiert 27.08.2017 / 06.12.2022
Druckbar Ja

Sammlung

Diese Kartei ist Teil der Sammlung Elektrotechnik für Elektroberufe

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Welche Netzform weist die grösste Versorgungssicherheit auf?

Maschennetze

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Beschreiben Sie das Ringnetz.
Ringnetze werden immer von zwei Seiten eingespeist. Bei dieser Art von Einspeisung sind der Spannungsfall und damit auch die Verluste geringer als bei Strahlennetzen. Zudem ist die Versorgungssicherheit viel höher.
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Welche Vor- und Nachteile haben Strahlennetze?

Vorteile: Die Vorteile der Strahlennetze liegen darin, dass ihr Aufbau sehr einfach ist, dass sie einfach berechnet und überwacht werden können.

Nachteile: Spannungsfall am Leitungsende bei starker Belastung. Bei Ausfall der Trafostation oder einer Leitung sind alle nachfolgenden Verbraucher vom Netz getrennt.

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Beschreiben Sie das Strahlennetz.
Strahlennetze werden nur einseitig eingespeist. Von der Trafostation führen die einzelnen Leitungen strahlenförmig zu den Verbrauchern.
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Welche drei verschiedenen Netzformen unterscheidet man bei Ortsnetzen?

- Strahlennetze

- Ringnetze

- Maschennetze

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Was sind örtliche Verteilnetze?

Die Feinverteilung der elektrischen Energie erfolgt in Ortsnetzen mit den üblichen Nennspannungen von 3 x 400 V / 230 V. Ortsnetze sind damit Niederspannungsnetze. Sie werden über Transformatoren versorgt, welche ihrerseits aus Hochspannungsverteilanlagen gespeist werden.

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Wer betreibt in der Schweiz das Höchstspannungsnetz?
Swissgrid AG mit Sitz in Laufenburg ist die Schweizer Übertragungsnetzbetreiberin.
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Wer ist für die Koordination des Energietransports in Europa zuständig?

Die UCTE (Union für die Koordinierung des Transports von Elektrizität) ist eine Organisation welcher Übertragungsnetzbetreiber in 24 Ländern angehört. Seit dem 1. Juli 2009 werden die Aufgaben der UCTE vom Verband Europäischer Übertragungsnetzbetreiber (ENTSO-E, European Network of Transmission System Operators for Electricity) übernommen.

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Beschreiben Sie die vier Spannungsebenen in einem Verbundnetz.

Innerhalb des europäischen Verbundnetzes wird in der Höchstspannungsebene Energie ausgetauscht. Bei Spannung von 380 kV bzw. 220 kV ist der Energietransport besonders wirtschaftlich, da bei diesen hohen Spannungen die Stromstärke und damit die Leitungsverluste sehr klein gehalten werden können. Kleinere Kraftwerke speisen die elektrische Energie in das 50-150 kV-Hochspannungsnetz. Aus diesem Netz wird zum Teil auch die Grossindustrie versorgt. Am so genannten Mittelspannungsnetz sind Ortnetztransformatoren angeschlossen, welche ihrerseits das Niederspannungsnetz einspeisen. Ebenso werden aus dieser Spannungsebene Industriegebäude mit eigenen Transformatoren-

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Die Hauptgründe für ein europäisches Verbundnetz sind: Internationaler Austausch von elektrischer Energie und die damit erreichte hohe Versorgungssicherheit.

Welche weiteren Gründe sprechen für ein Verbundnetz?

Durch Energieaustausch können Lastschwankungen auskorrigiert werden. Das ganze Energiesystem wird stabiler. Die Kraftwerke werden besser ausgenutzt und somit müssen weniger Kraftwerke bereitgestellt werden. Die Kraftwerke können an produktionsgünstigen Orten errichtet werden.

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Was ist der Hauptgrund, dass ein europäisches Verbundnetz erstellt wurde?
Internationaler Austausch von elektrischer Energie und die damit erreichte hohe Versorgungssicherheit.
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Wie gross ist der Neutralleiterstrom, wenn ein symmetrischer Drehstromverbraucher mit einem Bemessungsstrom von 7,5 A angeschlossen ist?

Bei symmetrischer Belastung fliesst kein Strom im Neutralleiter.

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Wie verhalten sich die Leistungen, wenn der gleiche Verbraucher einmal in Stern und einmal in Dreieck betrieben wird?

Im Drehstromnetz nimmt der gleiche Verbraucher in der Dreieckschaltung die 3-fache Sternleistung auf! Der Aussenleiterstrom ist bei der Dreieckschaltung ebenfalls dreimal grösser als der Aussenleiterstrom bei der Sternschaltung.

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Darf die Leistungsformel \(S = { \sqrt{3} *U*I}\)bei der Stern- oder der Dreieckschaltung verwendet werden?

Für beide Schaltungen kann die Scheinleistung mit derselben Formel berechnet werden. Es sind immer die verkettete Spannung und der Aussenleiterstrom einzusetzen!

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Was passiert in einem unsymmetrisch belasteten Drehstromnetz, wenn für eine Isolationsmessung der Neutralleitertrenner vor der Überstrom-Schutzeinrichtung geöffnet wird?

© BAP Verlag Eisenring

Einzelne Verbraucher können an einer zu grossen Strangspannung liegen und damit zerstört werden. Es entsteht eine Sternpunktverschiebung.

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Welcher Leiter ist in einem Drehstromnetz erforderlich, wenn eine unsymmetrische Belastung vorliegt?

© BAP Verlag Eisenring

Für unsymmetrische Belastungen braucht es in einem Drehstromnetz einen Neutralleiter, damit die geometrische Summe der Ströme weiterhin gleich Null ist.

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Was bedeutet "symmetrische Belastung" in einem Drehstromnetz?

Jeder Aussenleiter ist gleich (z.B. I = 5 A) und gleichartig (z.B. alles Wirkwiderstände) belastet.

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Wie werden die einzelnen Spannungen und Ströme im Drehstromnetz bezeichnet?

© BAP Verlag Eisenring

U: verkettete Spannung, Aussenleiterspannung, Polleiterspannung

UStr: Strangspannung, Phasenspannung

I: Aussenleiterstrom, Polleiterstrom

IStr: Strangstrom, Phasenstrom

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Welche Spannungen können im Einheitsnetz zwischen den aktiven Leitern gemessen werden?

© BAP Verlag Eisenring

L1 – L2 : 400 V; L2 – L3 : 400 V;  L3 – L1 : 400 V

L1 – N : 230 V; L2 – N : 230 V; L3 – N : 230 V

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Wie ist ein Drehstromgenerator aufgebaut?

© BAP Verlag Eisenring

Ein Dreiphasengenerator besitzt im Stator, auch Ständer genannt, drei um 120° räumlich versetzte Spulen. Diese Spulen werden auch als Wicklungszweige, Stränge oder Phasen bezeichnet. Sie besitzen jeweils die gleiche Windungszahl. Durch das Drehen des Polrades werden in den Strängen gleiche Wechselspannungen induziert, die zeitlich um 1/3 Periode gegeneinander verschoben sind.

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Nennen Sie zwei zentrale Vorteile eines Drehstromsystems gegenüber eines Wechselstromsystems.

1. Für Verbraucher stehen zwei Spannungswerte zur Verfügung. Zwischen Aussen- und Neutralleiter 230 V und zwischen zwei Aussenleitern (Polleitern) 400 V.

2. Mit Drehstrom lässt sich einfach ein sich drehendes Magnetfeld (Drehfeld) erzeugen. Dies lässt einen einfachen Aufbau von Elektromotoren zu.