20 PX Systemtechnik

Modul Systemtechnik Leitfragen

Modul Systemtechnik Leitfragen


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Flashcards 95
Language Deutsch
Category Electrical Engineering
Level Other
Created / Updated 10.11.2024 / 22.02.2025
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LF3 Kurzschlussstrom

Bei einem Ortsverteilnetztransformator soll der Kurzschlussstrom mit Hilfe der folgenden Angaben berechnet werden.

Auf welche drei Varianten kann man den Kurzschlusssstrom eines Transformators bestimmen.

  • Nennleistung SN = 1000A
  • Nennstrom = IN = 1450A 
  • Kurzschlussspannung Uk  = 5% 

1: IK = S * 30 

2: IK = IN /5% = S / (1.73 * 400V * 5% )

3: Nomogramm NIN 4.3.4 Herauslesen

LF3 Synchrongenerator 

Erstellen Sie eine Skizze auf der die Funktion eines Drehstrom-Synchrongenerator ersichtlich ist.

Innen Pol, dadurch dass die Ströme im Innern kleiner sind und so besser geführt werden können.

LF3 Spannungssteifigkeit von Transformatoren

Wie erklärt sich obenstehendes Bild zum Transformator?

L, C, R 

Kappsches Dreieck.

  • ZL ist gegeben im Leerlauf. Kleines Dreick
  • Radis, mögliche maximale Leistungen
  • Länge ab Innenwiderstand messen R,L, C

LF3 Ortsnetztransformatoren-veränderlich

Wie kann man Lastschwankungen im Ortsnetzt duch die Wechselnden Lastansprüche (PV) beim Endverbaucher mittels Transformator abfangen?

 

RONT:Regelbare Ortsnetztansformatoren 

SST: Leistungselektronische Transformatoren

HT: Hybride Transformatoren 

LF3 RCD Typ A

Wie, was ist technisch gesehen der Unterschied, damit ein RCD Typ A auch pulsierende Gleichströme registrieren kann und der Typ AC nicht?

FI einpolig: 

Bifilare Wicklungen- Nur Ströme bei Differenzen

A: Spezielle Magnetwerkstoffe die nicht so schnell in die Sättigung laufen.

LF4 Gleichrichterarten

Welche Gleichrichterarten kommen heutzutage in USV-Anlagen, Frequenzumformer in der Wechselstromtechnik zum Einsatz?

Ungesteuerte : Brückengleichrichter B4 B6U

Gesteuerte Gleichrichterschaltungen: B6C

aber auch 12-Puls Geleichrichterschaltungen (2 Trafos mit 30° Verschiebung für noch feinere Welligkeit)

LF4 USV-Anlage 

Bei grösseren Batterie gestützten USV-Anlagen kommen zum Teil eigene Batterieräume zum Einsatz. Hierfür gibt es spezielle Normen, welche die sicherheitsrelevanten Eckpunkte eines solchen Raumes festlegen. Was sind denn mögliche Gefahren in solchen Batterieräumen?

EN 50272-2

 

  1. Evtl. Bodenbelastung
  2. Belüftung gewährleisten
  3. Keine leicht Brennbaren Stoffe
  4. Ex-gefährdung (Raum)
  5. Auslaufende Flüssigkeiten
  6. Zugänglichkeit nur Instruierte Personen

LF4 Verschiendene USV Anlagen

Welche drei Hauptarten von statischen USV-Anlagen kennen Sie?

VFI – Line Double Konversion: Online anlagen

VI – Line Interaktive Anlage Spannung unabhängig

VFD – Offline Anlagen

LF4 USV Anlagen für Server

Heutige, kleinere bis mittelgrosse USV-Anlagen für Serverräume werden vielfach mit welcher Art von USV-Anlage ausgestattet? Begründen Sie ihre Antwort

Online Anlagen: VFI- wegen der unterbruchlosen Umschaltung vom Netzt auf Ersatzbetrieb.

Saubereres 50Hz Netz am Ausgang

LF4 NS- Überspannungen

Wie können in der Elektro-Niederspannungsinstallation Überspannungen auftreten? Nennen Sie 4 praktische Beispiele.

  • LEMP: Transiente Überspannungen (Blitz)
  • SEMP: Schaltvorgänge ( Induktive Lasten)
  • ESD: Statische Aufladungen: Sandstrahlanlagen- Rohrleitungen
  • Asymmetrie im Netz: N- Unterbruch

LF4 SPD Bauteile

Aus welchen Bauteilen besteht ein Überspannungsableiter?

 

SPD T1 Grobschutz  Funkenstrecke- Gas

SPD T2 Mittelschutz VDR Volt- Dependend- Resistor

SPD T3 Feischutz  Supressordiode

LF4 Vorsicherung SPD

Muss ein Überspannungsableiter vorgesichert werden? Begründen Sie

Ein Überspannungsschutz hat bereits eine Integrierte Sicherung, Je nach Modell.

Herstellerangaben Beachten.

 

Vorsicherung in der Zuleitung: Verfügbarkeit beim Ansprechfall ungünstig, dafür besser Schutzpegel da kürzere Leiteschschleife

grosse Platzbedarf

Vorsicherung vor SPD: höherer Schutzpegel, wegen länger Leierschleife. Bessere Ausfallsicherheit.

 

Überlegung: Kurzschluss Strom nicht zu klein und nicht zu gross:

zu klein > Vorsicherung löst aus. 

Zu gross > SPD defekt (Backupschutz)

LF4 Eichen und Kllibrieren

Was ist der Unterschied zwischen Eichen und Kalibrieren?

 

Kalibrieren:

Unterschied des gemessenen Wertes zum wahren Wert einer Messgrösse eruieren.

Überprüfen und Dokumentieren einer Abweichung genübereiner Referenzmessung

Zum Beispiel um welchen Wert sich die Messgrösse pro Skalenteil ändert, z. B. um 1 A pro Skalenteil bei der Strommessung.

 

Eichen:

Amtliche Bestätigung, dass die gemessenen Ergebnisse eines Messgerätes die vorgeschriebene Eichfehlergrenze nicht überschreitet.

Gesetzlich vorgeschrieben Prüfung der Geräte für den Gebrauch

Bei einem kWh-Zähler beispielsweise wird amtlich bestätigt, dass die Messgenauigkeit innerhalb einer bestimmten Eichfehlergrenze liegt. Die Eichung muss gerätebezogen in regelmässigen Abständen wiederholt werden.

LF4 Formfaktor

Was ist der Formfaktor bei einem AVG-Messgerät?

Das Verhältnis zwischen Effektivwert und Formfaktor AV- Arithmetische Mittelwert AV-Average

LF4 Messbrücke

Erklären sie anhand einer Zeichnung die Funktion einer Messbrücke.

Anhand einer abgegelichenen Messbrücke können Widerstände genau bestimmt werden. 

LF4 RMS

Erklären Sie den quadratischen Mittelwert.

RMS Quadratischer Mittelwert

Unter dem Effektivwert RMS versteht man in der Elektrotechnik den quadratischen Mittelwert eines zeitlich veränderlichen Signals. Der Effektivwert hängt sowohl vom Scheitelwert (Amplitude) als auch von der Kurveè welchen Wärmewert verursacht der Strom AC-DC

LF4 Crestfaktor 

Erläutern Sie den Crest Faktor.

 

Der Crest-Faktor, auch Scheitelfaktor genannt, beschreibt in der Elektrotechnik das Verhältnis von Scheitelwert zu Effektivwert einer Wechselgröße.  Er dient zur groben Beschreibung der Kurvenform einer Wechselgröße, ähnlich wie der Formfaktor oder der Klirrfaktor.

LF4 Messfehler 

Sie machen eine Strommessung mit Shunt. Wie berechnen Sie den Messfehler dieser Messschaltung?

  • Shunt: 400A / 50mV / 1%,
  • Messgerät: 0.5% Messfehler.

Wenn Fehlerquellen unabhängig sind, addieren sich ihre Varianzen (die Quadrate der Standardabweichungen) anstatt der Fehler selbst. Dies basiert auf der Statistik und der Fehlerfortpflanzungstheorie.

Fehlerfortpflanzung:

  • FehlerSh = 400*0.01 = 4A
  • FehlerM = 400*0.005 = 2A
  • Gesamtfehler = \(x = \sqrt{4A^2 + 2A^2 } = 4.472A\)

Einfaches Addieren der Fehler

393.83 - 406.02A

\(x = {1.01*1.005 = 1.01505 = 400( 1 +- 0.01505) = 393.83A - 406.02A}\)

LF4 Symbole

Auf einem analogen Messwerk steht die Zahl „2“ in einem Stern. Was hat dieses Zeichen für eine Bedeutung?

Prüfspannung für 2kV

Ohne Stern 500V

LF4 Digitalmessgeräte 

Welche Faktoren sind von Bedeutung, wenn wir ein Digitales Messgerät auswählen bzw. kaufen.

 

  • Genauigkeitsklasse / Verwendungszweck
  • Messkategorie

Cat I Elektronik

Cat IIVerbraucher Haushaltsgeräte

Cat III Verteilung/ Steckdosen

Cat IV Hausanschlusskasten Zähler

  • Preis

LF 4 Funktion DM

Wie funktioniert ein Digitalmessgerät? (Prinzip der Funktion).

  1. Analoge Signalerfassung
  2. Signalabtastung
  3. Digitalisierung des Signals
  4. Anzeige

LF4 Messfehler 

DMM mit manueller Bereichswahl mit Einstellung 300 V, 

3 1/2 – stelliges Display, 

Messfehler + 1,5% + 3 Digit, Messwert 18V.

Wie gross ist der relative Messfehler (%)?

300V

18V* 0.15 + 3V = +- 3.27V  18.1%

LF Hallsensor 

Erläutern Sie das Hallprinzip. Anwendungsbeispiel bei einem DC-Zangenamperemeter.

Erläutern Sie das Hallprinzip. Anwendungsbeispiel bei einem DC-Zangenamperemeter.

Das magnetische Feld verschiebt in einem Hallsensor die bewegten Elektronen in einer Leiterplatte auf die Seite.

Je mehr Verschiebung, desto Stärker das Magnetfeld.

LF4 Rogowski Spule 

Was ist eine Rogowski Spule und was ist ihr grosser Vorteil bei der praktischen Anwendung im Vergleich zu einem herkömmlichen Zangenamperemeter?

Strommessung ohne Leiter Stromkreis zu öffnen. Vorteil zu Zangenamperemeter, sie sind Flexibel und können um den Leiter geschlossen werden. Jedoch sind sie nicht so genau und können nicht für Leckstrom Messungen eingesetzt werden.

LF4 Wärmbildkamera

Nennen Sie zwei praktische Anwendungen, wo eine Wärmebildkamera in der Elektroinstallation angewendet wird.

Wärmenester erkennen in der Verteilung, Temperaturbestimmung im Trasse, Kanal

Wärmeisolation messen am Haus.

LF5 Wandler Messung 

Zeichnen Sie ein einpoliges Prinzipschema einer Wandler Messung mit Wirk- und Blindleistungszähler.

LF5 Leistungsmessung 

Nennen Sie zwei Messgeräte-Arten mit welchen elektrische Leistung gemessen kann.

 

Wirkleistungszähler Magnetisch

Elektronische Leistungszähler Indirekt U * I

LF5 Elektronische Zähler 

Auf welchem Mess-Funktionsprinzip funktioniert ein heutiger Elektronik Zähler?

 

Elektronische Zähler – mit Hallsensoren

LF5 Aronschaltung

Zeichnen Sie schematisch die Messschaltung von einer Leistungsmessung mit Hilfe der Aronschaltung.

LF5 Zählerformel 

Sie sind bei einem Kunden vor Ort. Der Kunde möchte wissen wir er die momentane Leistung bei seinem Zähler herauslesen kann. Erklären Sie ihm den Vorgang.

  • Bei elektronischen Zählern werden die Daten unter entsprechender Codierung angezeigt.

 

  • Mittels Zählerformel kann der aktuelle Leistungsbezug aber auch bestimmt werden.

P= 3600 n / c t [kW]

C= Impulse oder Umdrehungen pro kWh

LF5 Prüfklemmen

Für was werden die Prüfklemmen bei der Wandler-Messung gebraucht?

Kurzschliessen bei der Sekundärseite- Sonst geht der Wandler kaputt

Umschalten auf Betrieb

LF5 TAB 

Welche Regeln der Technik gelten bei der Zählerverdrahtung?

 

 

TAB des entsprechenden EVU s

LF5 Fernauslesung

Heutzutage können Zähler fernausgelesen werden. Mit welcher Technik wird dies in der Praxis gemacht?

  • PLC PowerLine Communication - Klassisch
  • Telefonanschluss
  • Mobilfunk

LF5 Maximumzähler

Was ist ein Maximum Zähler?

Ein Maximum Zähler misst die Lastspitzen RLM- Registrierende Lastmessung im 15 Minuten Takt. Verrechnet wird am Ende des Monates der maximal bezogene Strom in einem 15 min Intervall.

Durchschnitt über 15 min. damit das Einschalten eines Motors nicht gleich zur Erhöhung der Kosten führt.

Der Anlagenbesitzer wird gezwungen seine Last gleichmässiger zu beziehen. > Lastabwurf,

 

Anlagen grösser 50’000kWh

 

SLP- Zähler Standardlastprofilzähler werden in EFH eingesetzt.

EFH- Verbauch:

Standard: 5000kWh

+ Elektroauto +2500 kWh ( 15'000 km )

+ WP 4000kWh

LF5 elektronische Zähler 

Nennen Sie vier Vorteile von einem elektronischen Zähler gegenüber einem Induktions-Zähler. 

  • Genauer,
  • Weniger Störungsanfällig
  • Vierquadrantenmessung
  • Kommunikation
  • Leichter

LF5 Vierquadrantenmessung 

Was ist ein sogenannter Vierquadrantenzähler?

Messen von Wirk, Blindleistung. Sowohl im Bezug als auch in der Rückspeisung

LF5 Stromwandler 

Nach welchen Messprinzipien funktionieren Stromwandler?

Nach den Transformatoren Prinzip:

Primärwicklung ist die Stromschien oder Leiter. Sekundärseite ist die Spannung/ Strommessung.

LF5 Klemmenbezeichnung

Wie sind die Klemmenbezeichnungen beim Stromwandlerr

K-L k-l

P: primär

S: sekundär

Power Faktor

 

Erkäre den Leistungsfaktor (Powerfaktor) anhand einer Skizze 

 

 

Der Leistungsfaktor (Powerfaktor) umschreibt das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung.

Dabei wird die Phasenverschiebung cos(phi) und ebenfalls der Verzerrungsfaktor eingerechnet.

Verzerrungsfaktoren werden aufgrund von Oberschwinungen verursacht und können duch Filter verringert werden.

LF6 Lademode 

Was ist der Unterschied zwischen Lademode 2+3?

Mode 2: ICCB- (In Cable Control Box) Laden ab Haushaltssteckdosen. Langsames Laden jedoch mit Überwachungsfunktion im Kabel. (z.B Juce Boster Fehlerstromüberwacht)

Mode 3: Installation einer Wallbox mit Kontroll-,  Steuer und Überwachungsfunktionen für          schnellladen. RCMU-Integriert (Typ B). Kommunikationsschnittstelle/  Lademanagement

 

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