20 PX Systemtechnik

Modul Systemtechnik Leitfragen

Modul Systemtechnik Leitfragen


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Cartes-fiches 95
Langue Deutsch
Catégorie Electrotechnique
Niveau Autres
Crée / Actualisé 13.04.2025 / 21.04.2025
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LF6 Zahlungssysteme E-Mobilität

Welche Zugangs- und Zahlungssysteme sind Ihnen bei einer E-Mobility Ladeinfrastruktur bekannt?

  • Offener Zugang
  • Zugang mit Schlüssel
  • Zugang via RFID-Karten/Tags
  • Zugang via Prepayed-Systeme
  • Zugang via Kreditkarten
  • Zugang via Mobiltelefon
  • Ablesung Zähler
  • Kostenlos

LF6 Abrechung E-Laden 

Welche Abrechnungs-Möglichkeiten bestehen bei einer Ladeinfrastruktur?

• Pauschalabrechnung

• Über Zähler

• Abrechnung pro Vorgang

Selektivität

welche vier Möglichkeiten gibt es um Selektivität der Schutzorgane zu erreichen?

 

 

Stromselektivität

Zeitselektivität (Verzögerungen)

Logische Selektivität (USV- Rechenzenter) 

Energieselektivität: I2 x t : Durchlassenergie

Batterianlage USV

Wozu brauchen Batterieanlagen solch massive Traggestelle?

Was ist eine VFI SS 111 USV Anlage 

1: Obwohl der IK einer USV-Anlage klein ist (WR-Begrenzt) ist der Kurzuschlussstrom der Batterie sehr gross. Gestell würde gleich duchschmelzen.

2: hohes Gewicht (100VAh : 30Kg)

 

Online USV Anlage

VFI- Spannung und Frequenzunabhängig

SS: Spannungskurve 

  • S: Sinus kurve mit Netz
  • S: Sinus kurve mit Batterie

111 Dynamische Toleranzkurve:

  • 1: Verhalten bei änderung der Betribsart
  • 1: Verhalten bei Lastsprüngen
  • 1: Verhalten bei Lastsprüngen nicht Linear

Fragen zum Transformator 

  1. Ist der Transformator Spannungssteif oder Spannungsweich?
  2. Wie Gross ist der Ipk und der Icp?
  3. Wie gross sind die Verluste im Leerlauf/ Vollast
  4. Welche Massnahmen können getroffen werden, um Oberschwingungen (ONT) besser zu filtern
  5. Wie gross sollte eine Trafostation sein?

Spannungssteif ?

  • Uk = 4% entspricht einem Spannungssteifen Transformator. 
  • Die Leistung des Transformators hoch ist im Vergleich zur angeschlossenen Last.

 Ipk, Icp

  • Icp (Effektivwert): 14.227 A
  • Ipk (Spitzenwert): 35.568 A (x2.5)

Verluste: 

  • Eisenverluste 356W immer (Leerlauf)
  • Kupferverluste 3204W
  • Gesamt: 3560W (ca. 1%)

Reduktion der Oberschwingungen

  • Filter (aktiv, Pasiv)
  • ONT (K-Faktor- Klassivizierung -Weniger erwärmung durch Oberwellen)
  • Netzverstärkung (Leistungsreserve:Teuer und efektiv) 

Platzbedarf

Begehbare Stationen 20m2 pro Trafo

LF6 Ausbaustufe E-Laden

Welche Ausbaustufe einer Ladinfrastruktur für E-Mobility würden Sie einem Bauherrn eines MFH empfehlen?

Es wird unterschieden zwischen verschieden Ausbaustufen:

                A:           Pipe to the Parking:

                B:            Power to the Building- HAK Anschluss

                C1:         Power to the Garage:    

                C2:         Power to the Parking:

                D:           Ready to charge :

Unter Berücksichtigung der Überlegung, dass in Zukunft ohnehin die Mehrheit mit Elektrofahrzeugen unterwegs ist und die Kosten bei der Erschliessung in der jetzigen Bauphase günstiger sind würde ich einen hohen Ausbaustandard wählen.

Mindestens C1.

Die SIA regelt den Prozentualen Ausbaustandard

System Definieren

LF6 Ladestation RCD Schutz

Muss bei jeder Ladestation im Mode 2 so oder so ein RCD verbaut werden?

ICCB- haben unter anderem Bereits einen RCD-Typ B eingebaut- es gilt die Herstellerangaben zu beachten.

Ansonsten benötigt jeder einzelne Anschluss einen separaten RCD. Keine GruppenFI.

LF6 Lademanagement

Welche Systemlösungen kennen Sie um ein Lastmanagementsystem unter mehreren Ladestationen zu realisieren?

  • Master-Slave Funktion mit systemabhängigem Bus
  • Zentrales Management System mit separater Station
  • PLC-Lösung mit systemabhängiger Kommunikation auf der Niederspannungsinstallation
  • WIFI-Lösung

 

Ohne Lastmanagement:

Fahrzeuge beziehen bis zur Lastgrenze der Ladestation und überlasten AÜu

Statisches Lastmanagement:

Es wird ein festes stromkontingent für das Laden der Elektrofahrzeuge festgelegt, dass dann gleichmässig auf alle ladenden Autos verteilt wird. Die verfügbare Leistung ist unabhängig von den Übrigen Verbrauchern.

Dynamische Lastmanagement

Von einem intelligenten dynamischen Lademanagement spricht man dann, wenn sich die verfügbare Leistung laufend an den Verbuch der andern Benutzer und/oder an die Menge an lokal produzierter erneuerbaren Energie anpasst. Dabei wird der Strom der ganzen Immobilie in Real/time gemessen.

Erste Priorität hat dabei das Gebäude. Der Reststrom wird ins Auto geladen.

LF6 E-Mobilität Lastmanagement

Was ist das Ziel eines Lastmanagementsystems im Bereich der E-Mobility?

Nenne 2 verschiedene Lastmanagement Ansätze 

Lastmanagement hat das Ziel die Verfügbare Energie am Anschluss besser auf die Teilnehmer zu verteilen und den Ladezyklus besser zu terminieren

  • Statisches Lastmanagement
  • Dynamisches Lastmanagement

LF6 E-Mobilität Stecker PIN

Für was wird der CP- & PP-Kontakt beim Typ2-Stecker benötigt?

CP: Freigabe Laden Steuerkonakt gegen PE

PP: Bestimmt den Ladestrom über Widerstände

LF6 TAB Lademanagement

Ab wie vielen Ladestationen ist gemäss TAB ein Lastmanagementsystem zu installieren?

Ab Zwei Ladestationen ist ein Lademanagement empfohlen. Rücksprache mit VNB

LF6 E-Mobilität Ladedauer

Von welchen Parametern ist die Ladedauer eines E-Fahrzeuges abhängig? 

 

  • Ladeleistung (Stecksystem, Lademodi)
  • Batteriekapazität
  • Ladezustand
  • Alterung der Batterie

LF6 Ladeleistung

Mit wieviel Leistung kann im Maximum aus einer T13, T23, CEE16-3x400V & CEE32- 3x400V gezogen werden?

  • T13:                       1.8 kW
  • T23                        3.68 kW              
  • CEE16-3x400V     11 kW
  • CEE32                   22kW

LF6 PIN-Belegung

Wie ist die PIN-Belegung beim Typ 2 E-Mobility Stecker?

Die Belegung der PIN's kann Varieren. fix sind immer CP, PE, PP.

PP= Gibt den Ladestrom aufgrund des Widerstandes an. 

CP= Steurt aktiv über die Pulsweite den Ladestrom. Freigabe und Beenden des Ladens

 

LF6 Steckerarten 

Nenne zwei Steckerarten, welche beim Lademodi 3 eingesetzt werden.

alt

  • Typ 1
  • ccs Combo 1 Combined Charging System

aktuell:

  • Typ 2 
  • CCS/ Combo 2 

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

 

Power Faktor

Werkäre 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.

LF5 Klemmenbezeichnung

Wie sind die Klemmenbezeichnungen beim Stromwandlerr

K-L k-l

P: primär

S: sekundär

LF5 Stromwandler 

Nach welchen Messprinzipien funktionieren Stromwandler?

Nach den Transformatoren Prinzip:

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

LF5 Vierquadrantenmessung 

Was ist ein sogenannter Vierquadrantenzähler?

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

LF5 elektronische Zähler 

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

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

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 Fernauslesung

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

  • PLC PowerLine Communication - Klassisch
  • Telefonanschluss
  • Mobilfunk

LF5 TAB 

Welche Regeln der Technik gelten bei der Zählerverdrahtung?

 

 

TAB des entsprechenden EVU s

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 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 Aronschaltung

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

LF5 Elektronische Zähler 

Auf welchem Mess-Funktionsprinzip funktioniert ein heutiger Elektronik Zähler?

 

Elektronische Zähler – mit Hallsensoren

LF5 Leistungsmessung 

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

 

Wirkleistungszähler Magnetisch

Elektronische Leistungszähler Indirekt U * I

LF5 Wandler Messung 

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

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.

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.

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 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 4 Funktion DM

Wie funktioniert ein Digitalmessgerät? (Prinzip der Funktion).

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

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

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 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 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 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