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5/12/2018 Ea Fragen+Antworten Alt - slidepdf.com

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69. Erkläre die Funktion der Schutzmaßnahme Nullung anhand einer Skizze (mitKörperschlussbehafteten Gerät und kompletten Stromkreis).

Bei einem Körperschluss fließt der Ausschaltstrom in der Leiterschleife Außenleiter – Fehlerstelle – PE/PEN-Leiter und die vorgeschaltete Stromsicherung schaltet denfehlerhaften Stromkreis aus. Bei Leitungsquerschnitten unter 10mm2 muss der PEN-Leiter ineinen N-Leiter und einen PE-Leiter aufgeteilt werden.

70. Wogegen schützt die Nullung?Schützt vor Fehlerspannung an Gehäusen der zu schützenden Betriebsmittel und werdendirekt oder über den Schutzerdungsleiter (PE-Leiter)mit dem PEN-Leiter verbunden.

71. Was passiert bei der Schutzmaßnahme Nullung, wenn ein Gerät in der Kundenanlage einenKörperschluss hat?Es fließt Ausschaltstrom in der Leiterschleife Außenleiter – Fehlerstelle - PE/PEN-Leiter unddie vorgeschaltete Stromsicherung schaltet den fehlerhaften Stromkreis aus.

72. Was setzt die Anwendung der Schutzmaßnahme Nullung voraus?Die Nullung darf nur angewendet werden, wenn im Netz die Nullungsbedingungen erfülltsind und das EVU das Netz dafür freigegeben hat.

73. Aus welchen Leitern besteht der PEN-Leiter und welche Ströme führen diese?Der PEN-Leiter ist gleichzeitig Schutzleiter und Neutralleiter und führt nur im Fehlerfall denFehlerstrom.

74. Worin unterscheiden sich N-, PE- und PEN-Leiter in Stromfluss und Kennfarbe?Aderkennzeichnung: PEN-Leiter: grün/gelb

PE-Leiter: grün/gelbN-Leiter: hellblau

Der N-Leiter führt nur den BetriebsstromDer PE/PEN-Leiter nur den Ausschaltstrom Fehlerstrom



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Zs…Impedanz der Fehlerschleife IA… Ausschaltstrom der vorgeschalteten Überstrom- SchutzeinrichtungUN…Nennspannung (Außenleiters gegen PEN)

A

N

I

U Zs

IA … Ausschaltstrom IN … Bemessungsstrom der Überstromschutzeinrichtung

m … Ausschaltfaktor

75. Wo befindet sich eine Nullungsverbindung und welche Leiter verbindet sie?Der Anlagenerder ist beim ersten geeigneten Sicherungs-oder Verteilerkasten mit dem PEN-Leiter zu verbinden. Diese Verbindungsleitung nennt man Nullungsverbindung und ist gleichzu dimensionieren wie ein Schutzerdungsleiter.

76. Was versteht man unter Ausschaltstrom einer Überstromsicherung und wie groß ist er?Art der Überstromschutzeinrichtung Ausschaltstrom

Schmelzsicherungen gL Ia = 5*In

Leitungsschutzschalter Typ B,L Ia = 5*In

Leitungsschutzschalter Typ C,U Ia = 10*In

Leitungsschutzschalter Typ D Ia = 20*In

Für Überstromschutzeinrichtungen bis230/400V (z.B. Hausanschluss)

Ia = 1,6*In

77. Wie groß ist der Ausschaltstrom einer Schmelzsicherung mit 63A Nennstrom?Ia=5*In Ia=5*63=315A

78. Wie lauten die Nullungsbedingungen – jeweils Titel der Bedingung und Inhalt in einem Satzzusammengefasst.Ausschaltbedingung

Bei einem Kurz- oder Körperschluss zwischen Außenleiter und PEN-(PE)-Leiter oderden damit verbundenen Körper von Betriebsmitteln muss der Ausschaltstrom desvorgeschalteten Überstromschutzorgans zum Fließen kommen.

ErdungsbedingungDer PEN-Leiter ist in der Nähe der Stromquelle und nahe den Enden derNetzausläufer bzw. in jeder stationären Verbraucheranlage zu erden.

VerlegungsbedingungenDer PEN-Leiter darf nicht unterbrochen oder einpolig gesichert werden.Er ist sorgfältig zu verlegen, zu kennzeichnen und wie die Außerleiter zu isolieren.

79. Wann ist die 1.Nullungsbedingung erfüllt? (Formel mit ausführlicher Erläuterung allerGrößen)Ausschaltbedingung:Bei einem Kurz- oder Körperschluss zwischen Außenleiter und PEN-(PE)Leiter muss derAusschaltstrom der vorgeschalteten Überstrom- Schutzeinrichtung zum Fließen kommen.Diese Bedingung gilt als erfüllt wenn der Schleifenwiderstand

Der Ausschaltstrom ist durch die Formel IA = m * IN definiert.



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RB…Gesamtwiderstand aller Betriebserder RE…angenommener kleinster ErdübergangswiderstandUN…Nennspannung des Außenleiters gegen den geerdeten Leiter .

(Die Ausschaltbedingung ist durch passende Wahl der Leitungsquerschnitte und Überstrom-Schutzeinrichtungen zu erfüllen)

Kann die Ausschaltbedingung in Verbraucheranlagen nicht eingehalten werden, weil derSchleifenwiderstand der langen Endstromkreise zu hoch ist, darf ein Fehlerstrom-

Schutzschalter verwendet werden. Der Ausschaltstrom muss mindestens das 2,5 fache desNennstroms der Sicherung betragen.

80. Welche Maßnahme darf gesetzt werden, wenn die Ausschaltbedingung inVerbraucheranlagen mit langen Endstromkreisen nicht eingehalten wird? WelchenMindestwert darf der Ausschaltfaktor auch in diesem Fall nicht unterschreiten und warum?

Wenn der Schleifenwiderstand zu hoch Fehlerstromschutzschalter verwenden

81. Erläutere die 2.Nullungsbedingung (einschließlich Formel und detaillierter Beschreibungaller enthaltenen Größen)Erdungsbedingung:

Der PEN-Leiter ist in nahe der Stromquelle (Trafostation) und an den Enden derNetzausläufer bzw. in jeder stationären Verbraucheranlage zu erden.Der Gesamt- Erdungswiderstand aller Betriebserder soll möglichst klein sein (maximal 2Ω).

Kann dieser Wert nicht erreicht werden so muss folgende Bedingung erfüllt sein:

][65

][65

V U

V

R

R

N E

B

Ist kein Fundamenterder vorhanden:- Horizontalerder mit mindestens 10 m Länge oder

- Vertikalerder mit mindestens 4,5 Länge oder- gleichwertige Erderkombination.

Außerdem ist eine Verbindung der Anlagenerder und Hauptpotentialausgleichen mitPotentialausgleichsschiene herzustellen.

Der Anschluss des PEN-Leiters an den Hauptpotentialausgleich, da der Fehlerstrom nur mehraußerhalb des Hauses auftritt.

82. Nenne 6 Regeln, die für die Einhaltung der 3.Nullungsbedingung zu beachten sind.Der PEN-Leiter darf weder einpolig unterbrochen noch durch einpolige Überstrom-Schutzeinrichtung geschützt werden.

Der Mindestquerschnitt für den PEN-Leiter ist 10mm² Kupfer

Bei Leitungsquerschnitten unter 10mm² muss der PEN-Leiter in einen N-Leiter und einen PE-Leiter aufgeteil werden.

Der PEN-Leiter ist ebenso sorgfältig zu verlegen und zu isolieren wie die Außenleiter und mitdiesen in einer gemeinsamen Umhüllung zu verlegen.

Aderkennzeichnung:

PEN-Leiter: grün/gelbPE-Leiter: grün/gelbN-Leiter: hellblau



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In Freileitungsnetzten mit blanken Leitern darf der PEN-Leiter nicht oberhalb der Außenleiterverlegt werden.

83. Welche Vorteile hat die Nullung?

Zuverlässige, einfache für den Verbraucher billige Schutzmaßnahme Die Verfügbarkeit des Stromes ist groß. Schaltet nur Fehlerhaften Stromkreis ab.

Berührungsspannung wird halbiert.

84. Welche Nachteile hat die Nullung?

Durch de hohen Ausschaltstrom kommt es zu starker Erwärmung der Fehlerstelle(Brandgefahr).

Bei Körperschlüssen kann es zu starker Erwärmung des Verbrauchsgerätes führen

(Brandgefahr). Bei Unterbrechung des PEN-Leiters kann es zu Spannungsverschleppungen kommen.

85. Welches sind die Folgen einer PEN-Leiterunterbrechung? (Skizze mit 2 Verbrauchsgeräten,wovon eines einen Körperschluss aufweist – Kennzeichnung der besonderenGefahrenstellen).bei pen leiterunterbrochung entsteht an den genullten geräten eine berührungsspannung auch

wenn sie nicht eingeschalten ist..

86. Welche Maßnahmen erschweren eine Unterbrechung des PEN-Leiters?Durch den Mindestquerschnitt von 10mm2 und die Verwendung von Klemmschienen.

87. Wann wird die Fehlerstrom-Schutzschaltung als Fehlerschutzmaßnahme angewendet?Die Anwendung ist technisch in jedem Netz mit geerdetem Sternpunkt möglich. Sie ist jedoch

nur noch in solchen Anlagen zulässig, die an Netze angeschlossen werden, in denen dieSchutzmaßnahme „Nullung“ nicht oder noch nicht zugelassen ist.



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88. Erläutere die Wirkungsweise der FI-Schutzschaltung anhand einer Skizze (mit komplettemFehlerstromkreis über ein körperschlussbehaftetes Gerät)

89. Wie funktioniert ein Fehlerstrom-Schutzschalter? (mit Skizze!)Zentrales Bauteil ist der Summenstromwandler, durch den alle stromführenden Leiter (nichtPE- Leiter) durchgeführt werden. Die magn. Felder der durchfließenden Ströme heben sichauf, fließt ein Fehlerstrom, so heben sich die Magnetfelder nicht mehr auf. In einer zweitenSpule wird ein Strom induziert und das Schaltschloss schaltet aus.

90. Was passiert beim Betätigen der Prüftaste eines FI-Schutzschalters?Beim Betätigen der Prüftaste fließt ein kleiner Prüfstrom welcher wie ein Fehlerstrom nur

einmal durch den Summenwandler fließt. Der Schalter muss sofort auslösen.



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91. Welche Leitungen müssen durch den FI-Schutzschalter geführt werden und warum?Alle stromführenden Leiter (L1, L2, L3, N) müssen durch den FI geführt werden. (PE- Leiternicht)Wird ein Leiter nicht durch den Summenstromwandler geführt, so wirkt der Betriebsstromals Fehlerstrom und der Schalter löst aus.

92. Welche Zeichen können auf einem FI-Schutzschalter zur Beschreibung seiner Eigenschaftenvorhanden sein und was bedeuten sie?

IN: Bemessungsstrom (Nennstrom)Der Bemessungsstrom von FI-Schutzschaltern liegt zwischen 10A und 100A, zwei odervierpolig. Für diesen Strom sind die aktiven Teile des Schalters ausgelegt.Der Bemessungsstrom muss mind. so groß wie der zu erwartende höchste Betriebsstromder angeschlossenen Verbraucher sein.

UN: Bemessungsspannung (Nennspannung)Sie wird zusammen mit der Stromart angegeben.

¤ zweipolige Schalter meist ~230V¤ vielpolige Schaltern meist 3~400/230 V.

Sie muss mit der Nennspannung des Netzes übereinstimmen.

IΔN: Bemessungsfehlerstrom (Fehlernennstrom)Das ist jener Fehlerstrom, bei welchem der FI innerhalb kürzester Zeit sicher abschaltet. Jekleiner dieser Strom umso sicherer die el. Anlage.

Die Sensivität:Gibt an bei welcher Fehlerstromart eine Auslösung erfolgt.

Nur in senkrechter Gebrauchslage funktionssicher

Für die Montage im Freien bestimmt. (Bis -25°C)

BemessungskurzschlussfestigkeitAn der Einbaustelle darf der Kurzschlussstrom in Verbindung mit der Vorsicherung als die imRechteck angegebene Zahl. Die zulässige Vorsicherung muss aus dem Datenblatt entnommenwerden.

93. Welche Bedeutung haben die Aufschriften IN, UN und I∆N auf einem FI-Schutzschalter?

Bemessungsstrom (Nennstrom)o Der Bemessungsstrom von FI-Schutzschaltern liegt zwischen 10A und 100A, zwei

oder vierpolig. Für diesen Strom sind die aktiven Teile des Schalters ausgelegt.Der Bemessungsstrom muss mind. so groß sein wie der zu erwartende höchsteBetriebsstrom der angeschlossenen Verbraucher.

Bemessungsspannung (Nennspannung)o Sie wird zusammen mit der Stromart angegeben.o ¤ zweipolige Schalter meist ~230Vo ¤ vielpolige Schaltern meist 3~400/230 V.o Sie muss mit der Nennspannung des Netzes übereinstimmen.

Bemessungsfehlerstrom (Fehlernennstrom)

┴



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o Das ist jener Fehlerstrom, bei welchem der FI innerhalb kürzester Zeit sicherabschaltet. Je kleiner dieser Strom umso sicherer die el. Anlage.

Übliche Nennwerte sind: 10mA, 30mA, 0.1A, 0.3A, 0.5A, 1A.

94. Was bedeutet die Aufschrift … auf einem Fehlerstromschutzschalter? Siehe Frage 112

95. Nenne Wertebereiche für die Bemessungsgrößen eines FI-Schutzschalters.10mA; 30mA; 0,1A; 0,3A; 0,5A; 1A

96. Schaltzeichen eines FI-Schutzschalters.

97. Was ist bei der Hintereinanderschaltung von FI-Schutzschaltern zu beachten?Auf die drei Arten der Stromfestigkeit, sowie der BemessungsfehlerstromStandard: bedingt stoßstromfest (bis 250A)

Auslösung ohne VerzögerungGeeignet als Fehler- oder Zusatzschutz

Fehlauslösungen durch atmosphärische Entladungen, indirekte Blitzschläge und Spannungendurch Schaltvorgänge und elektr. Geräte welche kurze Ableitströme gegen Erde verursachen

: stoßstromfest (bis 3kA)

Auslöseverzögerung mind. 10msLöst bei kurzen Ableitströmen von elektronischen Geräten nicht ausKeine Fehlauslösung, da der Strom über eine Überschlagstelle endetspätestens beim Nulldurchgang der Netzspannung und bis dorthindauert es bei 50Hz höchstens 10ms

: selektiv-stoßstromfest (bis 5kA)Auslöseverzögerung je nach Fehlerstrom 40 bis 150ms

Ist selektiv zu den anderen und daher bei der Hintereinanderschaltung von FI-Schutzschaltern an der Netzseite zu verwendenSelektivität nur gesichert wenn Bemessungsfehlerstrom 3-mal so groß wie der des

nachgeschalteten FI-Schutzschalter

98. Warum dürfen FI-Schutzschalter nur hinter Stromsicherungen montiert werden? Wie großmuss IN sein?Weil es sonst sein kann, dass der FI im Kurzschluss überlastet wird.

IN muss kleiner als der Bemessungsstorm des FI-Schutzschalters sein. IN = 10-100A

FIS

G

S



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99. Skizziere ein Beispiel für die Verwendung eines FI-Schutzschalters der Bauart „S“.

100. Nenne Vor- und Nachteile der FI-Schutzschaltung.Nachteil: FI-Schalter versagen oft bei längerer Nutzungsdauer.

Vorteile: Erfasst auch kleine Fehlerströme und schaltet ab. (im Gegensatz zu anderenSchutzmaßnahmen (Nullung, Schutzerdung), die Anforderungen an den Erdungswiderstandsind sehr gering.

101. Nenne die Anschlussregeln für den FI-Schutzschalter.

FI- Schalter müssen vor Überlast und Kurzschluss geschützt sein.

Alle Leitungen die der Stromversorgung dienen müssen durch den FI geführt werden

Alle Leiter müssen nach dem FI-Schalter geerdet sein.

Wenn Personen- oder Sachschäden durch unbeabsichtigte Abschaltung von FI- Schalterentstehen. Sind Schalter der Typen G oder S zu verwenden.

FI- Schalter sind so montieren, dass ihre Prüftaste jederzeit betätigt werden kann.

Vor der Inbetriebnahme einer solchen Schaltung ist sie zu prüfen und zu dokumentieren.

Der FI darf allpoliger Hauptschalter verwendet werden, jedoch nicht in NOT-AUS-Stromkreisen.

Die zu schützenden Betriebsmittel müssen vorschriftsmäßig geerdet werden.

102. Warum müssen alle Leiter nach dem FI-Schutzschalter gegen Erde isoliert sein?Weil sonst eine Verbindung zwischen N- und PE-Leiter zur Auslösung führt, weil derBetriebsstrom zum Teil über den Schutzerdungsleiter und nicht durch denSummenstromwandler fließt.

103. Wie oft sollte ein FI-Schutzschalter getestet werden? Was wird dabei getestet?2-mal jährlich.Ob er sofort auslöst. Sollte das nicht passieren, muss er ausgetauscht werden.

104. Berechne den höchstzulässigen Erdungswiderstand bei einem 30mA-FI-Schutzschalter für

Menschen und Schutztiere. RA ≤ 100Ω 100 Ω



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105. Wann wirkt bei der FI-Schutzschaltung der Betriebsstrom als Fehlerstrom?Wenn ein stromführender Leiter nicht durch den Summenstromwandler geführt wird.

106. Zeichne die FI-Schutzschaltung bei Schutzerdung.

107. Zeichne die FI-Schutzschaltung bei Nullung.

108. Bei welcher Berührungsspannung schaltet der FI-Schutzschalter spätestens ab?65V

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