Elektrotechnik
Abschlussprüfung Veranstaltungstechnik
Abschlussprüfung Veranstaltungstechnik
- Berechnen Sie die Gesamt-Leistungsaufnahme der Scheinwerfer
- Berechnen Sie den Drehstrom-Anschluss, die für die Stromversorgung erforderlich ist.
- P= 37,25 kW
- I = P/(U x √3) = 37,25 kW/400V x √3) = 53,76 A
53,8 A CEE 3 x 63A/400V
Bevor Sie die mobile UV in Betrieb nehmen, prüfen Sie diese nach den Vorgaben der VDE0100. Nennen Sie zu den angegebenen Prüfschritten jeweils ein Beispiel.
- Besichtigen
- Erproben
- Messen
- defekte Zugentlastung, Beschriftung, mechanische Beschädigungen
- Prüftaste RCD, Not-Aus
- alle Spannungen
Sie stellen fest, dass ein Scheinwerfer einen defekten Schutzleiter-Anschluss hat. Sie haben bis zum Veranstaltungsbeginn noch genügend Zeit diesen Defekt zu reparieren und den Scheinwerfer nach VDE 0701/0702 zu überprüfen. Durch welche Messung stellen Sie sicher, dass der Schutzleiter seine Funktion wieder erfüllt ?
Niederohmige Messung des Durchgangswiderstandes bei bewegter Anschlussleitung. R < 0,3Ω
Wie hoch muss ein Kurzschluss-Strom sein, damit ein Leitungsschutzschalter C 32 A im Fehlerfall sicher auslöst?
(5 - 10) x IN = (160-320)A
- Durch welche Messung überprüfen Sie die sichere Funktion des RCD an einer mobilen UV?
- Wie groß dürfen die gemessenen Werte höchstens sein?
- Messung des Fehlerstromes Abschaltzeit < 0,2s
- 50V Wechselspannung
Wie groß darf der prozentuale Spannungsfall auf einer Leitung zwischen Zähler und Steckdose höchstens sein?
3%
Berechnen Sie die Verlustleistung, die in einer 50 m langen Leitung, 3 x 1,5mm² Cu, 230V, umgesetzt wird, wenn sie mit der maximal zulässigen Stromstärke von 16 A belastet wird?
PV = (2 x l x I²)/(ɤ x ρ) = 294,25 W
Sie entdecken im richtigen Moment, dass jemand aus der Beschallungsabteilung eine Erdungsklammer in der Schukosteckdose abkleben will, um so die Brummeinstreuung zu beseitigen. Erklären Sie, welche gefährlichen Folgen dies im Falle eines Körperschlusses an Geräten der Schutzklasse I haben kann.
- Bei Körperschluss Spannung am Gehäuse.
- Kein Stromfluss über PE möglich. Daher gefährliche Berührungsspannung am Gehäuse bis 230V!
- Kein sicheres Auslösen von FI
Zur 230V-Spannungsversorgung eines Gerätes auf einer Bühne stehen Ihnen zwei Verlängerungsleitungen mit folgenden Bezeichnungen zur Auswahl:
- H07RN-F
- H 05 W
Für welche Leitung entscheiden Sie sich? Begründen Sie Ihre Antwort.
H07RN-F, Gummischlauchleitung geeignet für mittlere mechanische Beanspruchung
Für eine unter Volllast betriebene Lichtanlage soll eine Leitungsbemessung durchgeführt werden. Es sollen 96 Lichtkreise zur Verfügung gestellt werden, die von einem Dimmerrack angesteuert werden. Die Dimmer haben Anschlüsse für Lastmulticores mit HAN-16-Steckern, die mit jeweils 6 Kanälen belegt sind. Die Leitungen liegen mit einer Länge von 25 m auf den Querstreben einer Vierpunkt-Traverse. Jeder Lichtkreis soll eine maximale Leistung von 2 kW zur Verfügung stellen. Es kann von rein ohmscher Last ausgegangen werden. Zu der Bearbeitung der nachstehenden Aufgaben ist das beiliegende Datenblatt zu verwenden.
-
Berechnen Sie die Anzahl der benötigten Lastmulticores.
-
Geben Sie an, welche (Leitungs-)Verlegeart hier am zutreffendsten ist. Begründen Sie Ihre Antwort.
-
Berechnen Sie die zulässige Strombelastbarkeit der Leitungen, wenn zunächst von einem Querschnitt von 1,5 mm2 ausgegangen werden soll, und überprüfen Sie, ob dieser Leiterquerschnitt ausreicht. Die Umgebungstemperatur beträgt 40 °C.
-
Überprüfen Sie für die geforderte Belastung den Spannungsfall und entscheiden Sie, ob ein Leiterquerschnitt von 1,5 mm² ausreichend ist.
-
Welche Bemessungsstromstärke In (Normalwert) muss für die Überstromschutzorgane gewählt werden?
-
Welcher Leiterquerschnitt muss verwendet werden, damit die Abschaltbedingung Iz>IN>Ie eingehalten wird?
-
Bestimmen Sie für die Auslösezeit von 0,2 s die Auslösestromstärke, wenn Schmelzsicherungen (typ gL) für den Leitungsschutz verwendet werden.
-
96/6 = 16
-
Verlegeart E, da die Verlegung des Lastmulticores überwiegend in der Luft erfolgt.
-
Iz= 23A Umrechnungsfaktor für abweichende Umgebungstemperatur 40°C: 0,82
Umrechnungsfaktor für Vieladrigkeit 12 Adern: 0,52
Iz= 23A x 0,82 x 0,52 = 9,8 A
Ib= 2000W/230V = 8,69 A
Iz>Ib, daher Leiterquerschnitt zulässig -
4,99 V < 3% ⇒ Querschnitt ausreichend
-
Iz>/=In>/=IB 10A
-
q=2,5 mm²
-
Ia=70A
Wie ändert sich die Auslösestromstärke, wenn statt einer Schmelzsicherung von 10A gL ein LS-Schalter C 10 A eingesetzt wird und dieser sicher bei einem Kurzschluss auslösen soll?
Ik = 10 x IN = 100 A
Welche Auslösezeit muss nach VDE 0100 eigehalten werden, wenn ein TN-System vorausgesetzt wird?
t <= 0,4s bei 230V (bzw. t<= 0,2 s bei 400 V
Womit müssen Sie bei der Absicherung mit einem Leitungsschutzschalter B10 A rechnen, wenn der Dimmerkreis belastet mit zwei kalten 1-kW-Halogenleuchtmitteln eingeschaltet wird?
Hohe Einschaltströme könnten zu einer unbeabsichtigten Abschaltung führen.
Durch welche VDE-Messung können Sie überprüfen, ob die Abschaltbedingung eines Überstromschutzorgans eingehalten wird?
Messung der Schleifenimpedanz (Anzeige des Kurzschlusstroms) IK > Ia
- Mit welcher maximalen Geschwindigkeit darf der Plafond verfahren werden? Begründen Sie Ihre Antwort.
- Die Fahrsrecke von der Parkposition bis zur Endposition beträgt 18m. Wie lange dauert die Fahrtbewegung? (Anfahr- und Bremsverzögerung sollen unberücksichtigt bleiben)
- Es handelt sich um einen Bewegungsvorgang ohne Personen, somit sind Geschwindigkeiten bis zu 1,2 m/s zulässig.
- v=s/t
t=s/v
t=18m/1,2(m/s) = 15s
Was ist der Unterschied zwischen einem Betriebsendschalter und einem Notendschalter. Erläutern Sie den Unterschied.
- Ein Betriebsendschalter stoppt Bewegungsvorgänge an den vom Betreiber/Bediener definierten Stellen.
- Ein Notendschalter gibt den letztmöglichen Punkt einer Fahrt der maschinentechnischen Einrichtung an, bevor es zu Schäden bzw. zu gefährlichen Situationen kommt. Diese Forderung scließt ein, dass Notendschalter nicht als Betriebsendschalter benutzt werden dürfen.
Während der Vorstellung7Produktion fällt ein Betriebsendschalter aus. darf die maschinentechnische Einrichtung bis zum Ende der Vorstellung weitergefahren werden und wenn ja, unter welchen Bedingungen?
Fällt während einer Vorstellung oder Produktion ein Betriebsschalter aus, so darf bis zu deren Ende unter Beachtung besonderer Sorgfalt auf Sicht oder Einweisung weitergefahren werden.
- Geben Sie an, welche Geräte (UV und Dimmer) an die Hauptverteilung HV angeschlossen werden können, ohne eine Überlastung zu erzeugen. x1,x2,x3,x4
- Welchen Bemessungsstrom und welche Charakteristik müssen die Überstromschutzorgane in UV2 aufweisen, wenn dort je Abgangssteckdose ein 1,5kW-Fluter mit Halogenglühöampe angeschlossen werden soll? Begründen Sie Ihre Antwort.
- Für den Dimmer 1 ist angegeben: cos γ=0,89. Welche Leistung entnimmt der Dimmer aus der HV, wenn alle Dimmerabgänge mit 100% belastet sind?
- Was könnte passieren, wenn die Hauptverteilung HV mit der Unterverteilung UV1 verbunden ist und an deren Abgang X6 Fehlerstrom > 30mA auftritt? Begründen Sie Ihre Antwort.
- Beim Messen der Schleifenimpedanz anUV1, X1 bekommen Sie folgenden Wer: Zs = 0,4 Ω. Überprüfen Sie, ob dieser Wert ausreicht, um den LS-Schalter sicher auszulösen.
- x1: Dimmer1
x2: UV1/Dimmer 2
x3:Dimmer2/UV1
x4: UV2 - C16A Charakteristik C: Io=5...10-fache Nennstrom, aufgrund des hohen Einschaltstroms der Glühlampen. 16A: Aufgrund der Schukosteckdose
- P=18 x 10A x 230V= 41,4 kW
s=P/cos γ = 46,5 kVA - -Es ist nicht sicher welcher RCD (HV/UV1) auslöst.
-Komplette Anlage stromlos - Ja der Wert ist ausreichend
Ia (LS B16A) = 5 x 16A = 80A
IK>(230V/0,4Ω)=575 A
Nachdem ihr Übergabeprotokoll eine funktionstüchtige Anlage bescheinigt, nehmen SIe diese in Betrieb. Dabei löst nun doch ein RCD aus, weil offenbar ein Gerät einen Defekt aufweist. Welche Fehlerart liegt vor?
Körperschluss
Bei der Reparatur eines Gerätes muss nach VDE 0701 geprüft werden. Nehmen Sie für Sk-I-Geräte zwei zwingende Messungen.
- Isolationswiderstand
- Schutzleiterwiderstand
Was ist und welche Bedeutung hat die Schleifenimpedanz für die Elektrosicherheit?
Die Schleifenimpedanz ist der im Kurzschlussfall vorhandene Widerstand im Stromkreis. Die Messung der Schleifenimpedanz dient der Überprüfung des korrekten Auslöseverhaltens eines Überstromschutzorgans.
Bei Filmaufnahmen soll ein 3kW Halogen Scheinwerfer eingesetzt werden. Der Wechselstromanschluss liegt 50m weit entfernt. Berechnen Sie den erforderlichen Mindestquerschnitt der Zuleitung unter Berücksichtigung des zulässigen Spannungsfalles. Wählen Sie den genormten Querschnitt dafür aus
Berechnen Sie die Ausgangsspannung U2 eines Transformators, wenn die Eingangsspannung U1=230V beträgt und das Windungsverhältnis ü=5 ist. Entspricht die Ausgangsspannung der Schutzkleinspannung?
Siehe Bild
Die Spannung liegt im Bereich der Schutzkleinspannung für Menschen (< 50V~)
Wie groß muss ein Kurzschlussstrom sein, damit ein Leitungsschutzschalter C32A im Fehlerfall sicher auslöst?
5…10 x IN = 160…320A
Der Kurzschlussstrom muss mindestens 160A groß werden.
Erläutern Sie den Unterschied zwischen einem Kurzschluss und einem Körperschluss
- Kurzschluss stellt die leitende Verbindung zwischen aktiven Teilen im Fehlerfall dar (z. B. Außenleiter gegen Außenleiter oder Außenleiter gegen Neutralleiter).
- Unterscheidung in einpoligen und allpoligen Kurzschluss.
- Körperschluss stellt die leitende Verbindung zwischen aktivem Teil und Körper im Fehlerfall dar (z. B. Außen- oder Neutralleiter gegen ein metallisches Gehäuse)
Was bedeutet die Angabe Schutzart IP 54 im Datenblatt?
- Erste Ziffer: Schutzgrad, Berührungs- und Fremdkörperschutz, hier Schutz gegen Staubablagerung, vollständiger Berührungsschutz.
- Zweite Ziffer: Schutzgrad gegen Eindringen von Wasser;hier:Schutz gegen Wasser aus allen Richtungen.
Welche Nachteile hat der Einsatz von Schmelzsicherungen als Leitungsschutz?
- Einsatz verschlechtert die Schleifenimpedanz
-
nicht wieder einschaltbar
-
Leitungsschutzschalter haben neben dem Kurschluss-Schutz auch eine thermische Überstromauslösung.
Für einen Dimmer erhalten Sie Folgende Angaben :18 x 230V/10A , cos y = 0,89 Welche Leistung entnimmt der Dimmer, bei 100% Belastung der Dimmerabgänge?
P= 18 • 10A • 230V = 41,4 kW
s =P/cos y = 46,5 kVA
Bei Reperatur eines Geräts muss nach VDE 701 geprüft werden. Nennen Sie für die SK-I-Geräte zwei zwingende Messungen.
- Isolationswiderstand
- Schutzleiterwiderstand
Welchen Wert darf der Isolationswiderstand eines Geräts der Schutzklasse I bei der Prüfung nach VDE 0701 nicht unterschreiten?
≥ 1 MΩ
Welche Messung bei der Prüfung nach VDE 0701/0702 entfällt bei SK-II-Geräten gegenüber SK-I-Geräten?
Schutzleiterwiderstandsmessung
Der Motor 1,1 kW besitzt einen Wirkungsgrad von ɳ = 0,8. Berechnen Sie die zugeführte Wirkleistung des Motors.
Pzu = Pab/ɳ = 1,1 kW/0,8
Welche Messungungen/Prüfungen müssen vor dem Anschluss des Motors Vorgenommen werden ?
- Drehfeldprüfung
-
Sichtprüfung
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Spannungsmessung
Beim Anschluss des Motors an das Netz stellt sich heraus, dass der Motor mit falscher Drehrichtung läuft. Wie kann der fehler behoben werden?
Phasentausch am Anschlussstecker des Motors (durch Umklemmen oder Polwendestecker)
Erläutern Sie eine Methode, wie Sie die Wirksamkeit des Potenzialausgleichs überprüfen?
-
Messung der Berührungsspannung
-
Durchgang des PA-Leiters
Geben Sie die Leitungsbezeichnung für Verlängerungsleitungen an, wie sie für eine Versammlungsstätte vorgeschrieben ist.
- H07RN-F
- H05RN-F
Die Messung eines Netzschleifenwiderstandes ergibt eine Kurzschlussstromstärke von 70A. Begründen Sie ob dieser Wert als ausreichend angesehen werden kann, wenn Leitungsschutzschalter der Charakteristik C, 16A verwende werden.
Sind nicht ausreichend, da sichere Auslösung beim 10fachen Nennwert, d. h. 160A
Nennen Sie drei Fehler, die bei Sichtprüfung einer Anlage dazu führen, dass diese nicht in Betrieb genommen werden darf.
- defekte Leitungsisolierung
- defekte oder fehlende Überstromschutzorgane
- fehlender RCD
- beschädigte Steckverbindungen
Reicht die Schutzart IP 20 bei nicht überdachten Szenenflächen aus?
Nein, kein Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit mindestens IP 44
Worauf ist bei der Sichtprüfung in Stand gesetzter Geräte zu achten? Nennen Sie zwei Beispiele.
- Beschädigung der äußeren Umhüllung
- Einhalten der Schutzklasse
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Cartes-fiches
Sie entdecken im richtigen Moment, dass jemand aus der Beschallungsabteilung eine Erdungsklammer in der Schukosteckdose abkleben will, um so die Brummeinstreuung zu beseitigen. Erklären Sie, welche gefährlichen Folgen dies im Falle eines Körperschlusses an Geräten der Schutzklasse I haben kann.
- Bei Körperschluss Spannung am Gehäuse.
- Kein Stromfluss über PE möglich. Daher gefährliche Berührungsspannung am Gehäuse bis 230V!
- Kein sicheres Auslösen von FI
Zur 230V-Spannungsversorgung eines Gerätes auf einer Bühne stehen Ihnen zwei Verlängerungsleitungen mit folgenden Bezeichnungen zur Auswahl:
- H07RN-F
- H 05 W
Für welche Leitung entscheiden Sie sich? Begründen Sie Ihre Antwort.
H07RN-F, Gummischlauchleitung geeignet für mittlere mechanische Beanspruchung
Für eine unter Volllast betriebene Lichtanlage soll eine Leitungsbemessung durchgeführt werden. Es sollen 96 Lichtkreise zur Verfügung gestellt werden, die von einem Dimmerrack angesteuert werden. Die Dimmer haben Anschlüsse für Lastmulticores mit HAN-16-Steckern, die mit jeweils 6 Kanälen belegt sind. Die Leitungen liegen mit einer Länge von 25 m auf den Querstreben einer Vierpunkt-Traverse. Jeder Lichtkreis soll eine maximale Leistung von 2 kW zur Verfügung stellen. Es kann von rein ohmscher Last ausgegangen werden. Zu der Bearbeitung der nachstehenden Aufgaben ist das beiliegende Datenblatt zu verwenden.
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Berechnen Sie die Anzahl der benötigten Lastmulticores.
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Geben Sie an, welche (Leitungs-)Verlegeart hier am zutreffendsten ist. Begründen Sie Ihre Antwort.
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Berechnen Sie die zulässige Strombelastbarkeit der Leitungen, wenn zunächst von einem Querschnitt von 1,5 mm2 ausgegangen werden soll, und überprüfen Sie, ob dieser Leiterquerschnitt ausreicht. Die Umgebungstemperatur beträgt 40 °C.
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Überprüfen Sie für die geforderte Belastung den Spannungsfall und entscheiden Sie, ob ein Leiterquerschnitt von 1,5 mm² ausreichend ist.
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Welche Bemessungsstromstärke In (Normalwert) muss für die Überstromschutzorgane gewählt werden?
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Welcher Leiterquerschnitt muss verwendet werden, damit die Abschaltbedingung Iz>IN>Ie eingehalten wird?
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Bestimmen Sie für die Auslösezeit von 0,2 s die Auslösestromstärke, wenn Schmelzsicherungen (typ gL) für den Leitungsschutz verwendet werden.
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96/6 = 16
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Verlegeart E, da die Verlegung des Lastmulticores überwiegend in der Luft erfolgt.
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Iz= 23A Umrechnungsfaktor für abweichende Umgebungstemperatur 40°C: 0,82
Umrechnungsfaktor für Vieladrigkeit 12 Adern: 0,52
Iz= 23A x 0,82 x 0,52 = 9,8 A
Ib= 2000W/230V = 8,69 A
Iz>Ib, daher Leiterquerschnitt zulässig -
4,99 V < 3% ⇒ Querschnitt ausreichend
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Iz>/=In>/=IB 10A
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q=2,5 mm²
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Ia=70A
Wie ändert sich die Auslösestromstärke, wenn statt einer Schmelzsicherung von 10A gL ein LS-Schalter C 10 A eingesetzt wird und dieser sicher bei einem Kurzschluss auslösen soll?
Ik = 10 x IN = 100 A
Welche Auslösezeit muss nach VDE 0100 eigehalten werden, wenn ein TN-System vorausgesetzt wird?
t <= 0,4s bei 230V (bzw. t<= 0,2 s bei 400 V
Womit müssen Sie bei der Absicherung mit einem Leitungsschutzschalter B10 A rechnen, wenn der Dimmerkreis belastet mit zwei kalten 1-kW-Halogenleuchtmitteln eingeschaltet wird?
Hohe Einschaltströme könnten zu einer unbeabsichtigten Abschaltung führen.
Durch welche VDE-Messung können Sie überprüfen, ob die Abschaltbedingung eines Überstromschutzorgans eingehalten wird?
Messung der Schleifenimpedanz (Anzeige des Kurzschlusstroms) IK > Ia
- Mit welcher maximalen Geschwindigkeit darf der Plafond verfahren werden? Begründen Sie Ihre Antwort.
- Die Fahrsrecke von der Parkposition bis zur Endposition beträgt 18m. Wie lange dauert die Fahrtbewegung? (Anfahr- und Bremsverzögerung sollen unberücksichtigt bleiben)
- Es handelt sich um einen Bewegungsvorgang ohne Personen, somit sind Geschwindigkeiten bis zu 1,2 m/s zulässig.
- v=s/t
t=s/v
t=18m/1,2(m/s) = 15s
Was ist der Unterschied zwischen einem Betriebsendschalter und einem Notendschalter. Erläutern Sie den Unterschied.
- Ein Betriebsendschalter stoppt Bewegungsvorgänge an den vom Betreiber/Bediener definierten Stellen.
- Ein Notendschalter gibt den letztmöglichen Punkt einer Fahrt der maschinentechnischen Einrichtung an, bevor es zu Schäden bzw. zu gefährlichen Situationen kommt. Diese Forderung scließt ein, dass Notendschalter nicht als Betriebsendschalter benutzt werden dürfen.
Während der Vorstellung7Produktion fällt ein Betriebsendschalter aus. darf die maschinentechnische Einrichtung bis zum Ende der Vorstellung weitergefahren werden und wenn ja, unter welchen Bedingungen?
Fällt während einer Vorstellung oder Produktion ein Betriebsschalter aus, so darf bis zu deren Ende unter Beachtung besonderer Sorgfalt auf Sicht oder Einweisung weitergefahren werden.
- Geben Sie an, welche Geräte (UV und Dimmer) an die Hauptverteilung HV angeschlossen werden können, ohne eine Überlastung zu erzeugen. x1,x2,x3,x4
- Welchen Bemessungsstrom und welche Charakteristik müssen die Überstromschutzorgane in UV2 aufweisen, wenn dort je Abgangssteckdose ein 1,5kW-Fluter mit Halogenglühöampe angeschlossen werden soll? Begründen Sie Ihre Antwort.
- Für den Dimmer 1 ist angegeben: cos γ=0,89. Welche Leistung entnimmt der Dimmer aus der HV, wenn alle Dimmerabgänge mit 100% belastet sind?
- Was könnte passieren, wenn die Hauptverteilung HV mit der Unterverteilung UV1 verbunden ist und an deren Abgang X6 Fehlerstrom > 30mA auftritt? Begründen Sie Ihre Antwort.
- Beim Messen der Schleifenimpedanz anUV1, X1 bekommen Sie folgenden Wer: Zs = 0,4 Ω. Überprüfen Sie, ob dieser Wert ausreicht, um den LS-Schalter sicher auszulösen.
- x1: Dimmer1
x2: UV1/Dimmer 2
x3:Dimmer2/UV1
x4: UV2 - C16A Charakteristik C: Io=5...10-fache Nennstrom, aufgrund des hohen Einschaltstroms der Glühlampen. 16A: Aufgrund der Schukosteckdose
- P=18 x 10A x 230V= 41,4 kW
s=P/cos γ = 46,5 kVA - -Es ist nicht sicher welcher RCD (HV/UV1) auslöst.
-Komplette Anlage stromlos - Ja der Wert ist ausreichend
Ia (LS B16A) = 5 x 16A = 80A
IK>(230V/0,4Ω)=575 A
Nachdem ihr Übergabeprotokoll eine funktionstüchtige Anlage bescheinigt, nehmen SIe diese in Betrieb. Dabei löst nun doch ein RCD aus, weil offenbar ein Gerät einen Defekt aufweist. Welche Fehlerart liegt vor?
Körperschluss
Bei der Reparatur eines Gerätes muss nach VDE 0701 geprüft werden. Nehmen Sie für Sk-I-Geräte zwei zwingende Messungen.
- Isolationswiderstand
- Schutzleiterwiderstand
