Einblick - Europa
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Einblick - Europa
EUROPA-FACHBUCHREIHE für elektrotechnische Berufe Fachkunde Elektrotechnik 30. überarbeitete und erweiterte Auflage Bearbeitet von Lehrern an beruflichen Schulen und von Ingenieuren (siehe Rückseite) Lektorat: Klaus Tkotz, Kronach VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL · Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG Düsselberger Straße 23 · 42781 Haan-Gruiten Europa-Nr.: 30138 Autoren der Fachkunde Elektrotechnik: Bumiller, Horst Freudenstadt Burgmaier, Monika Durbach Eichler, Walter Kaiserslautern Feustel, Bernd Kirchheim-Teck Käppel, Thomas Münchberg Klee, Werner Mehlingen Manderla, Jürgen Berlin Reichmann, Olaf Altlandsberg Schwarz, Jürgen Tettnang Tkotz, Klaus Kronach Winter, Ulrich Kaiserslautern Ziegler, Klaus Nordhausen Lektorat und Leitung des Arbeitskreises: Klaus Tkotz Bildentwürfe: Die Autoren Fotos: Autoren und Firmen (Firmenverzeichnis Seite 663) • • • • • Windows ist ein eingetragenes Warenzeichen der Microsoft Corporation INTEL ist ein eingetragenes Warenzeichen der INTEL Corporation Linux ist ein eingetragenes Warenzeichen von Linus Torvalds Nachdruck der Box Shots von Microsoft-Produkten mit freundlicher Erlaubnis der Microsoft Corporation Alle anderen Produkte, Warenzeichen, Schriftarten, Firmennamen und Logos sind Eigentum oder eingetragene Warenzeichen ihrer jeweiligen Eigentümer Bildbearbeitung: Zeichenbüro des Verlages Europa-Lehrmittel GmbH & Co., Ostfildern In diesem Buch finden sich Verweise/Links auf Internetseiten. Für die Inhalte auf diesen Seiten sind ausschließlich die Betreiber verantwortlich, weshalb eine Haftung ausgeschlossen wird. Für den Fall, dass Sie auf den angegebenen Internetseiten auf illegale oder anstößige Inhalte treffen, bitten wir Sie, uns unter [email protected] davon in Kenntnis zu setzen, damit wir beim Nachdruck dieses Buches den entsprechenden Link entfernen können. 30. Auflage 2016 Druck 5 4 3 2 1 Alle Drucke derselben Auflage sind parallel einsetzbar, da bis auf die Behebung von Druckfehlern untereinander unverändert. ISBN 978-3-8085-3435-9 Alle Rechte vorbehalten. Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der gesetzlich geregelten Fälle muss vom Verlag schriftlich genehmigt werden. © 2016 by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, 42781 Haan-Gruiten http://www.europa-lehrmittel.de Umschlag: braunwerbeagentur, 42477 Radevormwald Umschlagfotos: Steckdose: © emmi – Fotolia.com; Weltkugel: © erdquadrat – Fotolia.com; Figur: Klaus Tkotz; Kleinsteuergerät LOGO!: Siemens AG Umschlagidee: Klaus Tkotz Satz: Satz+Layout Werkstatt Kluth GmbH, 50374 Erftstadt Druck: B.O.S.S Medien GmbH, 47574 Goch Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Inhaltsverzeichnis (ausführlich). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 –10 Lernfeldhinweise und Projektbearbeitung . . . . . . . . . . 11–14 Sachwortverzeichnis Deutsch – Englisch ab Seite 664 ● Elektrotechnik Inhaltsverzeichnis (Kurzform) 1 Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz . . . . . . . . . 2 Grundbegriffe der Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Grundschaltungen der Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . 4 Elektrisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Magnetisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Schaltungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Wechselstromtechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Elektronik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Elektrische Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Gebäudetechnische Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Elektrische Maschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Informationstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Automatisierungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Werkstoffe, Fertigung, Umwelt, Energieeinsparung ● Beruf und Betrieb 15 21 49 71 82 101 126 167 192 274 339 377 456 518 542 593 614 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ● Infoseiten • Schaltzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Elektrotechnische u. allg. Symbole, Prüfzeichen . . . . . . . • Widerstände und Kondensatoren (Kennzeichnung) . . . . • Überstrom-Schutzeinrichtungen (Auslösekennlinien) . . • Leitungen u. Kabel (Verlegearten, Mindestquerschnitte) • Leitungen (Strombelastbarkeit, Umrechnungsfaktoren) • Drehstrommotoren (Betriebsdaten) . . . . . . . . . . . . . . . . . • Dioden, Transistoren, Thyristor, Triac (Kennlinien) . . • Wichtige Abkürzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Fachbegriffe Englisch – Deutsch . . . . . . . . . . . . . . . . . Kapitelnummer und Symbole 642 648 650 651 652 653 654 655 658 660 ● Praxistipps (Auswahl) • Effektivwertmessung nicht sinusförmiger Größen . . . . . 178 • Messen mit dem Oszilloskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 • Installation, Inbetriebnahme eines Frequenzumrichters 270 • Auslegung, Dimensionierung einer Fotovoltaikanlage. . 282 • Farbkennzeichnung von Leitern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 • Verlegen von Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 • Beispiel einer Leitungsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 • Prüfung elektrischer Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372 • Multimediaverkabelung, vernetztes Haus . . . . . . . . 425, 440 • Anschluss eines Elektromotors, Auswahl. . . . . . . . . 488, 490 • Auswahl eines PC-Mainboard . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526 • Herstellen einer WLAN-Verbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . 539 • Existenzgründung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 639 10 11 12 13 14 15 16 17 Wegweiser zur Fachkunde Elektrotechnik ● Allgemeines Vorwort 30. Auflage 4 Liebe Leserin, lieber Leser, i Was gibt’s Neues? Neue Seiten, z. B.: – Haushaltsgeräte (Seite 404). – Bestimmung von Leiterquerschnitten bei Oberschwingungen (Seite 324) – Stromversorgungen für Elektrofahrzeuge (Seite 334) – Smart Grid in Gebäuden (Seite 285) Animationen zu ausgewählten Themen, z. B. Spannungsteiler (Seite 55), die käuflich auf einer CD erworben werden können. Die Kennzeichnung erfolgt auf der entsprechenden Seite mit einem ID-Code und dem ID S1 „SimElektro“-Symbol: die Fachkunde Elektrotechnik dient der Aus- und Weiterbildung im Berufsfeld Elektrotechnik. Sie wendet sich an alle, die in diesem Berufsfeld tätig sind. Aufbau des Buches Das Buch ist fachsystematisch aufgebaut und fördert Ihr eigenständiges Lernen. Sie finden Erklärungen und einheitliche Darstellungen wichtiger Gesetze und Formeln der Elektrotechnik. Wiederholungsseiten festigen und vertiefen Ihr erworbenes Wissen. Zum Bearbeiten der Wiederholungsaufgaben hilft Ihnen ein zusätzliches Lösungsbuch. Ergebnisse der Rechenaufgaben finden Sie auf Seite 641. Praxistippseiten unterstützen Ihre berufliche Tätigkeit. Ein Infoteil am Buchende unterstützt Ihre kompetenzorientierte und praxisnahe Ausbildung. Auf der beiliegenden DVD finden Sie alle Bilder, Tabellen und Infoseiten aus dem Buch zur Weiterverwendung sowie nützliche Programme und Bedienungsanleitungen. WWW i www.europa-lehrmittel.de/simelektro Ergänzende Fachliteratur Arbeitsblätter Fachkunde Elektrotechnik Fachkunde Elektrotechnik Aufgaben und Lösungen Arbeitsbuch Elektrotechnik Lernfeld 1–4 und 5–13 Rechenbuch Elektrotechnik Formeln für Elektrotechniker Praxis Elektrotechnik Tabellenbuch Elektrotechnik Technische Kommunikation Elektrotechnik Hilfen zur Fachkunde Elektrotechnik Für die Vertiefung und Vervollständigung Ihres Fachwissens gibt es weitere Hilfen durch ergänzende Fachliteratur. Die Fachkunde Elektrotechnik auf einen Blick Energie- und Gebäudetechnik Praxistipps, z.B. zu Neu bzw. überarbeitet z.B. Praxistipps Elektrofachkräfte Arbeitsschutz Wechselstromtechnik Wechselrichter Umrichter, USV Beleuchtungstechnik Elektroniker/-in für: Schutzmaßnahmen Informationstechnik Gebäudetechnik Messtechnik Schaltungstechnik Motoren (Handwerk) Systemelektroniker/-in Ausbildungsrichtungen A V Q Elektroniker/-in für: (Industrie) Industrieelektriker/-in Elektrogeräte Computertechnik Betriebstechnik Geräte und Systeme Berufsschulen Buch-DVD Animations-DVD Auszubildende, Schüler/-in, Studierende Fachqualifikationen vermitteln Lernprozesse aktivieren Zielgruppen Hilfe bei der Projektbearbeitung geben Gruppenarbeit unterstützen Gebäude- und Infrastruktursysteme Betriebstechnik Automatisierungstechnik Geräte und Systeme Maschinen- und Antriebstechnik Elektroanlagenmonteur/-in Mechatroniker/-in Schaltzeichen Fort- und Weiterbildung fördern Automatisierungstechnik Maschinen- und Antriebstechnik Das Buch soll Fachoberschulen Berufsoberschulen Meisterschulen Technische Gymnasien Fachschulen Praktiker/-in im Beruf Betriebe Teamarbeit fördern Was können wir für Sie noch besser machen? Schreiben Sie uns unter: [email protected] Das Autorenteam und der Verlag Europa-Lehrmittel wünschen Ihnen mit diesem Buch interessante Anregungen und eine wertvolle Hilfe für Ihre Ausbildung und berufliche Tätigkeit. Frühjahr 2016 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.11.1 2.11.2 2.12 2.13 2.14 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.2.1 3.3.2.2 3.3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz . 15 Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Produktsicherheitsgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gefahrstoffverordnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sicherheitszeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erste Hilfe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Gefährdungsbeurteilung . . . . . . . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 1 . . . . . . . . . . . . . 15 15 16 17 18 19 20 Grundbegriffe der Elektrotechnik . . . . . . . 21 Umgang mit physikalischen Größen . . . . . . . . . Masse und Kraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mechanische Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mechanische Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arten von Stromkreisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrischer Gleichstromkreis . . . . . . . . . . . . . . . Schaltzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Ladung (Elektrizitätsmenge) . . . . . . Aufbau der Atome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Spannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannungserzeugung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannung am Verbraucher. . . . . . . . . . . . . . . . . . Potenzial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arten der Spannungserzeugung . . . . . . . . . . . . . Messen elektrischer Spannung . . . . . . . . . . . . . . Elektrischer Strom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrischer Strom in Metallen . . . . . . . . . . . . . . . Messen elektrischer Stromstärke. . . . . . . . . . . . . Wirkungen des elektrischen Stromes . . . . . . . . . Stromarten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stromdichte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrischer Widerstand und Leitwert . . . . . . . . Ohmsches Gesetz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leiterwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Temperaturabhängigkeit des Widerstandes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bauarten von Widerständen. . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Energie und Arbeit. . . . . . . . . . . . . . . Gewinnung elektrischer Energie . . . . . . . . . . . . . Elektrische Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Leistung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wirkungsgrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrowärme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 2 . . . . . . . . . . . . . 21 21 22 22 22 23 24 25 26 27 28 28 28 28 29 30 31 32 32 33 34 35 36 37 38 39 40 42 42 43 44 46 47 48 Grundschaltungen der Elektrotechnik . . . 49 Reihenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gesetze der Reihenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . Vorwiderstände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannungsfall an Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . Parallelschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gemischte Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannungsteiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Brückenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abgeglichene Brückenschaltung . . . . . . . . . . . . . Nicht abgeglichene Brückenschaltung . . . . . . . . Widerstandsbestimmung durch Stromund Spannungsmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannungsquelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Belastungsfälle einer Spannungsquelle . . . . . . . Ersatzschaltbild einer Spannungsquelle . . . . . . Anpassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schaltungen von Spannungsquellen . . . . . . . . . Galvanische Elemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Primärelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sekundärelemente (Akkumulatoren). . . . . . . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 3 . . . . . . . . . . . . . 49 49 51 52 53 55 55 57 57 58 59 60 60 61 61 63 64 64 65 67 70 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.4 4.4.1 4.4.2 4.5 4.5.1 4.5.2 5 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.4 5.5 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.6 5.6.1 5.6.2 5.6.3 5.6.4 5.6.5 6 6.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 6.2.6 6.2.7 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.3.1 6.4 6.5 Elektrisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Eigenschaften des elektrischen Feldes . . . . . . . . Grundbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Feldstärke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Influenz und Polarisation. . . . . . . . . . Elektrische Felder in der Praxis . . . . . . . . . . . . . . Kondensator im Gleichstromkreis . . . . . . . . . . . Verhalten eines Kondensators . . . . . . . . . . . . . . . Kapazität eines Kondensators . . . . . . . . . . . . . . . Berechnung der Kapazität von Kondensatoren Laden und Entladen von Kondensatoren . . . . . Energie des geladenen Kondensators. . . . . . . . . Schaltungen von Kondensatoren . . . . . . . . . . . . Parallelschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reihenschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kenngrößen und Bauarten von Kondensatoren Kenngrößen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bauarten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 4 . . . . . . . . . . . . . 71 72 72 72 73 74 74 74 75 76 77 78 78 78 79 79 79 81 Magnetisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Eigenschaften der Magnete und Darstellungshilfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Elektromagnetismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Stromdurchflossener Leiter und Magnetfeld . . 84 Stromdurchflossene Spule und Magnetfeld . . . 85 Magnetische Größen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Magnetischer Fluss Φ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Elektrische Durchflutung Θ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Magnetische Feldstärke H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Magnetische Flussdichte B . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Eisen im Magnetfeld einer Spule. . . . . . . . . . . . . 88 Strom und Magnetfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld . . . 91 Stromdurchflossene Spule im Magnetfeld . . . . 93 Stromdurchflossene parallele Leiter . . . . . . . . . . 93 Spannungserzeugung durch Induktion . . . . . . . 94 Generatorprinzip (Induktion der Bewegung) . . . 94 Lenzsche Regel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Transformatorprinzip (Induktion der Ruhe) . . . . . 96 Selbstinduktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Wirbelströme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Wiederholungsseite zu Kapitel 5 . . . . . . . . . . . . . 100 Schaltungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Schaltungsunterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Praxistipp: Installation einer Wechselschaltung mit Steckdose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Installationsschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Lampenschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Schaltungen mit Meldeleuchten . . . . . . . . . . . . 106 Stromstoßschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Infrarot-Bewegungsmelder . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Treppenlicht-Zeitschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Hausrufanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Haussprechanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Elektromagnetische Schalter . . . . . . . . . . . . . . . 111 Relais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Schütze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Schützschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Tippbetrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Selbsthalteschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Folgeschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Anwendungen von Schützschaltungen . . . . . . . 116 Wendeschützschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Stern-Dreieck-Schützschaltung . . . . . . . . . . . . . 117 Automatische Stern-Dreieck-Schützschaltung 119 Dahlanderschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Klemmenplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 Elektrische Ausrüstung von Maschinen . . . . . 122 Praxistipp: Anforderungen an Steuerstromkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Wiederholungsseite zu Kapitel 6 . . . . . . . . . . . . 125 Inhaltsverzeichnis 5 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 6 7 7.1 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6 7.2.7 7.2.8 7.2.9 7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5 7.3.6 7.3.7 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.4.5 7.4.6 7.5 7.5.1 7.5.2 7.5.3 7.5.4 7.6 7.6.1 7.6.2 7.7 7.7.1 7.7.2 7.7.3 7.8 7.8.1 7.8.2 7.8.3 7.8.4 7.9 7.9.1 7.9.2 7.9.3 7.9.4 7.9.5 7.9.6 7.9.7 7.10 7.10.1 7.10.2 7.10.3 7.10.4 Inhaltsverzeichnis Wechselstromtechnik . . . . . . . . . . . . . . . 126 Kenngrößen der Wechselstromtechnik . . . . . . 126 Periode und Scheitelwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Frequenz und Periodendauer . . . . . . . . . . . . . . 126 Frequenz und Wellenlänge . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Sinusförmige Wechselgrößen . . . . . . . . . . . . . . 128 Zeigerdarstellung von Sinusgrößen . . . . . . . . . 128 Kreisfrequenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Erzeugung von Sinusspannungen . . . . . . . . . . 129 Scheitelwert und Effektivwert bei sinusförmigen Wechselgrößen . . . . . . . . . . . . . 130 Zeitlicher Verlauf von Wechselgrößen . . . . . . . 131 Nichtsinusförmige Spannungen und Ströme . . 132 Phasenverschiebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Wirkwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Scheinwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Spule im Wechselstromkreis . . . . . . . . . . . . . . . 134 Induktiver Blindwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Reihenschaltung aus Wirkwiderstand und induktivem Blindwiderstand. . . . . . . . . . . . . . . . 135 Spannungsdreieck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Widerstandsdreieck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 Verlustwinkel, Verlustfaktor und Gütefaktor einer Spule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 Parallelschaltung aus Wirkwiderstand und induktivem Blindwiderstand. . . . . . . . . . . . . . . . 138 Stromdreieck und Leitwertdreieck . . . . . . . . . . 138 Leistungen im Wechselstromkreis . . . . . . . . . . 139 Wirkleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Scheinleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Blindleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Leistungsdreieck bei induktiver Last . . . . . . . . . 140 Leistungsfaktor, Wirkfaktor und Blindfaktor . . 141 Verlustleistung bei realen Spulen . . . . . . . . . . . 141 Kondensator im Wechselstromkreis . . . . . . . . 142 Kapazitiver Blindwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . 142 Reihenschaltung aus Wirkwiderstand und kapazitivem Blindwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . 143 Parallelschaltung aus Wirkwiderstand und kapazitivem Blindwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . 144 Verlustwinkel und Gütefaktor eines Kondensators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Schaltung aus Spule, Kondensator und Wirkwiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Reihenschaltung aus Wirkwiderstand, induktivem und kapazitivem Blindwiderstand 146 Parallelschaltung aus Wirkwiderstand, induktivem und kapazitivem Blindwiderstand 147 Schwingkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Resonanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Reihenschwingkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 Parallelschwingkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Siebschaltungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 RL-Tiefpass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 RL-Hochpass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 RC-Tiefpass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 RC-Hochpass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom) . . . . . . 154 Entstehung der Dreiphasenwechselspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Verkettung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Sternschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Dreieckschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Leiterfehler in Drehstromsystemen . . . . . . . . . . 159 Leistung in Drehstromsystemen . . . . . . . . . . . . 160 Leistungsmessung in Drehstromsystemen . . . 161 Kompensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 Kompensationsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 Bemessung von Kompensationskondensatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Tonfrequenzsperrkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Kompensation bei nichtsinusförmigen Strömen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 Wiederholungsseite zu Kapitel 7 . . . . . . . . . . . . 166 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.3.1 8.1.3.2 8.1.4 8.1.5 8.1.5.1 8.1.5.2 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.2.5 8.3 8.3.1 8.3.1.1 8.3.1.2 8.3.1.3 8.3.2 8.4 8.4.1 8.4.2 8.4.2.1 8.4.2.2 8.4.2.3 8.4.3 8.4.3.1 8.4.3.2 8.4.3.3 8.4.3.4 9 9.1 9.2 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.3 9.4 9.4.1 9.4.2 9.4.3 9.4.4 9.4.5 9.5 9.5.1 9.5.1.1 9.5.1.2 9.5.1.3 9.5.1.4 9.5.1.5 9.5.1.6 9.5.2 9.6 9.6.1 Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Elektrische Messgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundbegriffe der Messtechnik . . . . . . . . . . . . . Anzeigearten von Messgeräten . . . . . . . . . . . . . Analoge Messgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Messfehler von analogen Messgeräten . . . . . . Elektrische Messwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digitale Messgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrizitätszähler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Induktionszähler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektronische Elektrizitätszähler . . . . . . . . . . . . . Praktisches Messen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Messen von Leistungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Messen von Widerständen . . . . . . . . . . . . . . . . Messen mit Strommesszangen . . . . . . . . . . . . . Messkategorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Durchführung einer praktischen Messung . . . Praxistipp: Effektivwertmessung nicht sinusförmiger Größen . . . . . . . . . . . . . . . . Oszilloskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analoges Oszilloskop. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau eines Analog-Oszilloskops . . . . . . . . . . Zweikanal-Oszilloskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Messen mit dem Oszilloskop . . . . . . . . . . . . . . . Digitalspeicher-Oszilloskop. . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Messen mit dem Oszilloskop . . . . . Messen nichtelektrischer Größen mit Sensoren Aktive und passive Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungen von Sensoren. . . . . . . . . . . . . . . Sensoren zur Weg- und Winkelmessung . . . . . Sensoren zur Messung von Dehnung, Kraft, Druck und Drehmoment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sensoren zur Messung von Temperaturen . . . Näherungsschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Optische Näherungsschalter. . . . . . . . . . . . . . . . Induktive Näherungsschalter . . . . . . . . . . . . . . . Kapazitive Näherungsschalter . . . . . . . . . . . . . . Ausführung von Näherungsschaltern. . . . . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 8 . . . . . . . . . . . . 167 167 168 168 169 170 171 173 173 174 175 175 175 176 176 177 178 179 179 179 181 181 182 183 184 184 185 185 187 188 189 189 189 190 190 191 Elektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 Halbleiterwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Halbleiterwiderstände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannungsabhängige Widerstände (Varistoren) Heißleiter (NTC-Widerstände) . . . . . . . . . . . . . . Kaltleiter (PTC-Widerstände). . . . . . . . . . . . . . . . Feldplatten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hallgeneratoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Halbleiterdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wirkungsweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leistungsdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Z-Dioden (Begrenzerdioden). . . . . . . . . . . . . . . . Halbleiterkennzeichnung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kühlung von Halbleiterbauelementen . . . . . . . Transistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bipolare Transistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transistoren in der Praxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einstellung des Arbeitspunktes . . . . . . . . . . . . . Stabilisierung des Arbeitspunktes . . . . . . . . . . Transistor als Schalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kippschaltungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bistabile Kippschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Timer-IC NE 555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Monostabile Kippschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . Astabile Kippschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schwellwertschalter (Schmitt-Trigger) . . . . . . . Verstärkerschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundbegriffe der Verstärkertechnik . . . . . . . . Grundschaltungen des bipolaren Transistors Einstufiger bipolarer Transistorverstärker in Emitterschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Feldeffekttransistoren (FET) . . . . . . . . . . . . . . . . Verstärkergrundschaltungen mit Feldeffekttransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Optoelektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Optoelektronische Sender . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 194 194 195 196 198 198 199 199 199 200 201 202 203 203 205 206 207 208 210 210 210 211 211 211 212 212 212 213 214 216 217 217 9.6.2 9.6.3 9.6.4 9.7 9.7.1 9.7.2 9.7.3 9.8 9.8.1 9.8.2 9.8.2.1 9.8.2.2 9.8.2.3 9.8.3 9.8.3.1 9.8.3.2 9.8.3.3 9.8.3.4 9.8.4 9.8.4.1 9.8.4.2 9.8.5 9.8.6 9.8.7 9.8.7.1 9.8.7.2 9.8.7.3 9.8.8 9.8.9 9.9 9.9.1 9.9.1.1 9.9.1.2 9.9.1.3 9.9.1.4 9.9.1.5 9.9.2 9.9.3 9.9.3.1 9.9.3.2 Leuchtdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Laserdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Optoelektronische Empfänger (Detektoren). . . Fotodioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fotowiderstände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fotoelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Solarzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fototransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schaltungsbeispiele optoelektronischer Empfänger mit Fototransistoren . . . . . . . . . . . . Flüssigkristallanzeigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Optokoppler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Operationsverstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analoge Schaltungen mit Operationsverstärkern Digitale Schaltungen mit Operationsverstärkern Digitaltechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Signalarten der Digital- und Steuerungstechnik Grundverknüpfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UND-Verknüpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ODER-Verknüpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . NICHT-Verknüpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundverknüpfungen mit Ausgangs- oder Eingangsnegation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verknüpfungen mit Ausgangsnegation . . . . . . Verknüpfungen mit Eingangsnegation . . . . . . Eingangsbeschaltung log. Verknüpfungen . . . Anwendung der Grundverknüpfungen . . . . . . Schaltkreisfamilien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TTL-Schaltkreisfamilie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CMOS-Schaltkreisfamilie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schaltalgebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Antivalenz- und Äquivalenz-Verknüpfung . . . . Kippglieder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zustandsgesteuerte und taktgesteuerte Kippglieder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zweiflankengesteuertes JK-Kippglied . . . . . . . Schaltungen mit Kippgliedern . . . . . . . . . . . . . . Duales Zahlensystem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zählerschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analog-Digital-Umsetzer (AD-Umsetzer) . . . . . Digital-Analog-Umsetzer (DA-Umsetzer) . . . . . Leistungselektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bauelemente der Leistungselektronik . . . . . . . . Thyristor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . GTO-Thyristor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Triac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IGBT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Begriffe der Leistungselektronik. . . . . . . . . . . . . Gleichrichterschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ungesteuerte Gleichrichterschaltungen . . . . . Gleichrichterschaltungen für Wechselstrom . . Einpuls-Einwegschaltung E1U . . . . . . . . . . . . . . Zweipuls-Brückenschaltung B2U . . . . . . . . . . . . Ungesteuerte Gleichrichterschaltungen für Drehstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dreipuls-Mittelpunktschaltung M3U . . . . . . . . . Sechspuls-Brückenschaltung B6U . . . . . . . . . . Welligkeit bei Gleichrichterschaltungen . . . . . . Transformatorbauleistung bei Gleichrichterschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glätten pulsierender Gleichspannungen . . . . . Gesteuerte Gleichrichterschaltungen . . . . . . . . Vollgesteuerte Einpuls-Einwegschaltung E1C Einfluss verschiedener Lastarten auf gesteuerte Gleichrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vollgesteuerte ZweipulsBrückenschaltung B2C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 218 219 219 219 219 219 220 220 221 221 222 222 224 226 228 228 228 228 229 229 9.9.4 9.9.5 9.9.5.1 9.9.5.2 9.9.6 9.9.6.1 9.9.6.2 9.9.6.3 9.9.7 9.9.8 9.9.9 9.9.9.1 9.9.9.2 9.9.9.3 9.9.9.4 9.9.9.5 230 230 230 231 231 232 232 232 233 234 235 235 236 237 237 237 238 240 241 241 241 244 244 245 246 247 248 248 248 248 249 250 250 250 251 251 252 253 253 253 254 9.9.9.6 9.9.9.7 9.9.9.8 9.9.10 9.9.10.1 9.9.10.2 9.9.10.3 10 10.1 10.1.1 10.1.1.1 10.1.1.2 10.1.1.3 10.1.1.4 10.1.1.5 10.1.2 10.1.2.1 10.1.2.2 10.1.3 10.1.3.1 10.1.3.2 10.1.3.3 10.1.4 10.1.4.1 10.1.4.2 10.1.5 10.1.5.1 10.1.5.2 10.1.5.3 10.1.5.4 10.1.5.5 Ansteuerung von Thyristoren (Ventilen). . . . . . Steuerkennlinie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vollgesteuerte Drehstromgleichrichter . . . . . . Wechselrichterbetrieb von netzgeführten Stromrichtern . . . . . . . . . . . . . . . Wechselstrom-Umrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wechselwegschaltung W1C . . . . . . . . . . . . . . . . Phasenanschnittsteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . Phasenabschnittsteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . Nachteile der Phasenanschnittsteuerung . . . . Vielperiodensteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gleichstrom-Umrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gleichstromsteller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Durchfluss- und Sperrwandler . . . . . . . . . . . . . . Ansteuerungsarten für Gleichstromsteller . . . Selbstgeführte Wechselrichter . . . . . . . . . . . . . Unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme (USV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stromrichter-Antriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Betriebsarten elektrischer Antriebe . . . . . . . . . . Gleichstrommotor am Thyristor-Stromrichter Gleichstrommotor an Sechspuls-Brückenschaltung B6C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gleichstrommotor im Vierquadranten-Betrieb (4-Q-Betrieb) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drehzahlsteuerung mit TransistorGleichstromsteller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Frequenzumrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drehstrom-Asynchronmotor am Frequenzumrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auswahl eines Drehstromantriebes mit Frequenzumrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Frequenzumrichter, Installation und Inbetriebnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Netzgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geregelte Netzgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannungsregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schaltnetzgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 9 . . . . . . . . . . . . 254 254 255 256 257 257 257 257 258 258 259 259 260 260 261 262 263 263 264 265 265 266 267 268 269 270 271 271 272 272 273 Elektrische Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 Energieerzeugung und Energieübertragung . . Kraftwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wärmekraftwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umweltschutz in Wärmekraftwerken . . . . . . . . Blockheizkraftwerke (BHKW). . . . . . . . . . . . . . . . Wasserkraftwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erneuerbare Energien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fotovoltaikanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Betriebsarten von Fotovoltaikanlagen . . . . . . . Praxistipp: Auslegung und Dimensionierung einer Fotovoltaikanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Windenergieanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deponie- und Biogasanlagen . . . . . . . . . . . . . . Energiemanagement in intelligenten Netzen (Smart Grid) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Smart Grid in Gebäuden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Energiespeichersysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umspannwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannungsebenen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umspannanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hochspannungsschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Übertragungs- und Verteilnetze . . . . . . . . . . . . Höchst-, Hoch-, Mittel- und Niederspannungsnetze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Netzformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Niederspannungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . Netzaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hausanschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erdungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schutzpotenzialausgleich über die Haupterdungsschiene. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hauptstromversorgungssysteme . . . . . . . . . . . Praxistipp: Zählerschrank mit Stromkreis- und Multimediaverteiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Ausstattung elektrischer Anlagen in Wohngebäuden . . . . . . . . . . . . . . . . 274 274 275 276 277 278 279 279 279 282 283 283 284 285 285 286 286 286 287 289 289 290 291 291 292 294 295 296 298 301 Inhaltsverzeichnis 7 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 8 10.1.6 10.2 10.2.1 10.2.2 10.2.3 10.2.4 10.3 10.4 10.4.1 10.4.2 10.4.3 10.4.4 10.4.5 10.4.6 10.5 10.5.1 10.5.2 10.6 10.6.1 10.6.2 10.6.3 10.6.4 10.6.5 10.6.6 10.6.7 10.6.8 10.6.8.1 10.6.8.2 10.6.8.3 10.6.9 10.7 10.7.1 10.7.2 11 11.1 11.1.1 11.1.2 11.1.3 11.2 11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.2.4 11.2.5 11.2.6 11.3 11.4 11.5 11.5.1 11.5.2 11.5.3 11.5.4 11.5.5 11.6 11.7 11.8 Inhaltsverzeichnis Elektromagnetische Verträglichkeit und TN-System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Isolierte Leitungen, Kabel und Freileitungen . . Isolierte Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Farbkennzeichnung von Leitern . . Kabel für Mittelspannungs- und Niederspannungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . Freileitungen für Hoch- und Mittelspannungsanlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datenleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Verlegen von Leitungen . . . . . . . . . Schutz elektrischer Leitungen und Verbraucher Schutzschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermischer Auslöser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektromagnetischer Auslöser . . . . . . . . . . . . . . Leitungsschutzschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Selektiver Hauptleitungsschutzschalter . . . . . . Leistungsschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Motorschutzeinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . Bemessung von fest verlegten Kabeln und Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannungsfall an Leitungen. . . . . . . . . . . . . . . . Anordnung von Überstrom-Schutzeinrichtungen Praxistipp: Beispiel einer Leitungsberechnung Praxistipp: Leiterquerschnittsermittlung bei Oberschwingungsströmen . . . . . . . . . . . . . . . . . Räume und Anlagen besonderer Art . . . . . . . . Elektroinstallation in Räumen mit Badewanne oder Dusche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sauna-Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Baustellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Landwirtschaftliche und gartenbauliche Betriebsstätten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Feuergefährdete Betriebsstätten . . . . . . . . . . . . Explosionsgefährdete Bereiche . . . . . . . . . . . . . Medizinisch genutzte Bereiche . . . . . . . . . . . . . Stromversorgungen für Elektro-Fahrzeugen . . Ladestationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ladebetriebsarten und Ladesteckeinrichtungen Installationsvorschriften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Übersicht der Raumarten und Betriebsstätten Brandbekämpfung in elektrischen Anlagen. . . Verhalten beim Brand in elektrischen Anlagen Löschmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 10 . . . . . . . . . . . 302 305 305 308 309 309 310 311 312 315 315 315 316 316 317 317 11.12 11.12.1 11.12.2 11.12.3 11.12.4 320 321 322 323 11.12.5 324 326 11.12.6.1 11.12.6 11.12.6.2 326 328 328 329 330 332 333 334 334 335 335 336 337 337 337 338 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 Gefahren im Umgang mit dem elektrischen Strom. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wirkungen des elektrischen Stroms im menschlichen Körper. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Direktes und indirektes Berühren. . . . . . . . . . . . Fachbegriffe Schutzmaßnahmen. . . . . . . . . . . . Sicherheitsbestimmungen für Niederspannungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . Schutzklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IP-Schutzarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Maßnahmen bei Arbeiten an elektrischen Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Qualifikationen für Arbeiten in der Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fehlerarten in elektrischen Anlagen . . . . . . . . . Spannungen im Fehlerfall . . . . . . . . . . . . . . . . . Netzsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schutz gegen elektrischen Schlag . . . . . . . . . . Automatische Abschaltung der Stromversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anforderungen an den Basisschutz (Schutz gegen direktes Berühren) . . . . . . . . . . . Anforderungen an den Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren) . . . . . . . . . . . Schutz im TN-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schutz im TT-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schutz im IT-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Doppelte oder verstärkte Isolierung . . . . . . . . . Schutztrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schutz durch Kleinspannung mittels SELV oder PELV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.9 11.9.1 11.9.2 11.9.3 11.9.4 11.9.5 11.10 11.11 339 339 341 341 342 342 343 11.12.6.3 11.12.6.4 11.12.6.5 11.12.7 11.12.8 11.13 12 12.1 12.1.1 12.1.2 12.1.3 12.1.4 12.1.5 12.1.6 12.1.7 12.1.8 12.1.9 12.1.10 12.1.11 344 345 346 346 347 348 349 12.1.12 12.1.13 12.1.14 12.2 12.2.1 12.2.2 12.2.3 12.2.4 349 12.2.5 350 351 352 353 354 354 355 12.2.5.1 12.2.5.2 12.2.5.3 12.2.6 12.2.7 Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen . . . . . . . . . . Aufbau und Funktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungen von RCDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kennwerte von RCDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auswahl und Einsatz von RCDs . . . . . . . . . . . . . RCD als Brandschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Differenzstrom-Überwachungseinrichtung . . Schutzvorkehrungen für Anlagen, die nur durch Elektrofachkräfte betrieben und überwacht werden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prüfen der Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . Erstprüfungen von ortsfesten elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln nach DIN VDE 0100, Teil 600 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prüfen der Schutzleiter und Schutzpotenzialausgleichsleiter . . . . . . . . . . . . Messen der Isolationswiderstände in elektrischen Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prüfen der Schutzmaßnahmen SELV, PELV und Schutztrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . Messen des Isolationswiderstandes von Fußböden und Wänden . . . . . . . . . . . . . . . Prüfen der Schutzmaßnahme: Automatische Abschaltung der Stromversorgung im TN-, TT- und IT-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prüfen im TN-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Messen der Schleifenimpedanz . . . . . . . . . . . . Prüfen im TT-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Messen des Erdungswiderstandes . . . . . . . . . . Prüfen im IT-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prüfen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prüfen der Drehfeldrichtung . . . . . . . . . . . . . . . Wiederkehrende Prüfungen von elektrischen Anlagen und ortsfesten Betriebsmitteln nach DIN VDE 0105 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E-Check als Gütesiegel für die Elektroanlage . Praxistipp: Prüfung elektrischer Anlagen . . . . . Praxistipp: Beispiel Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) hat ausgelöst. . . . . . . . . . . . . Schutz gegen elektrostatische Aufladung . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 11 . . . . . . . . . . . 356 356 357 358 358 360 360 361 362 363 365 365 366 366 367 367 367 368 368 369 369 369 370 371 372 374 375 376 Gebäudetechnische Anlagen . . . . . . . . . 377 Beleuchtungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 Farbspektrum und Farbwiedergabe . . . . . . . . . 378 Lichttechnische Größen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 Kriterien für eine gute Beleuchtung. . . . . . . . . . 381 Energieeffizienzanforderungen . . . . . . . . . . . . . 382 Lampenübersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383 Halogenlampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384 Leuchtstofflampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386 Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen. . . . . . . 387 Induktionslampen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 Natriumdampf-Niederdrucklampen . . . . . . . . . 388 LED-Lampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 Praxistipp: Halogen-Beleuchtung wird durch LED-Beleuchtung ersetzt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389 Praxistipp: Beispiel zur Ermittlung der Lampenzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390 Lichtberechnungssoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . 391 Lichtstärkeverteilung von Leuchten. . . . . . . . . . 391 Lichtmanagementsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 Elektrogeräte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 Allgemeines über Elektrogeräte . . . . . . . . . . . . 393 Elektrische Warmwasserbereiter . . . . . . . . . . . 394 Elektrische Raumheizung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396 Elektrische Geräte zur Nahrungsvorratshaltung und -zubereitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 Elektrische Geräte zur Wäschepflege und Geschirrreinigung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 Waschmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 Wäschetrockner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405 Geschirrspülmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) elektrischer Geräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 Prüfen von Elektrogeräten nach Instandsetzung und Änderung . . . . . . . . . . . . . . 409 12.2.8 12.3 12.3.1 12.3.2 12.3.3 12.3.4 12.3.5 12.3.6 12.3.7 12.3.8 12.3.9 12.4 12.4.1 12.4.2 12.4.3 12.5 12.5.1 12.5.2 12.5.3 12.6 12.6.1 12.6.2 12.7 12.7.1 12.7.2 12.7.3 12.7.3.1 12.7.3.2 12.7.3.3 13 13.1 13.1.1 13.1.1.1 13.1.1.2 13.1.1.3 13.1.1.4 13.1.1.5 13.1.1.6 13.1.1.7 13.1.1.8 13.1.2 13.1.2.1 13.1.2.2 13.1.2.3 13.1.3 13.1.3.1 13.1.3.2 13.1.4 13.1.4.1 13.1.4.2 13.1.5 13.1.5.1 13.1.5.2 13.1.5.3 13.1.5.4 13.1.6 13.2 13.2.1 13.2.1.1 13.2.1.2 13.2.1.3 13.2.1.4 13.2.1.5 13.2.1.6 Wiederholungsprüfungen an elektrischen Geräten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Antennen- und Verteilanlagen. . . . . . . . . . . . . . Wirkungsweise der Antennen . . . . . . . . . . . . . . Empfangsantennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verstärkungsmaß, Dämpfungsmaß und Pegel Aufbau von Antennenanlagen . . . . . . . . . . . . . . Satelliten-Fernsehempfangsanlagen . . . . . . . . Praxistipp: Baugruppen zum digitalen Sat-Empfang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DVB-T-Fernsehempfangsanlagen . . . . . . . . . . . Breitband-Kommunikationsanlagen . . . . . . . . . Berechnung einer Empfangsantennenanlage Errichten von Empfangsantennenanlagen . . . Praxistipp: Multimediaverkabelung im Wohnbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Telekommunikation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datenübertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analoges Telekommunikationssystem. . . . . . . Digitales Kommunikationssystem . . . . . . . . . . . Gebäudeautomation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gebäudeleittechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gebäudesystemtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: KNX-Projekt programmieren . . . . . Praxistipp: Umrüsten einer Jalousiesteuerung auf KNX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gebäudeautomation mit Visualisierung . . . . . Praxistipp: Das vernetzte Haus . . . . . . . . . . . . . . Gefahrenmeldeanlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einbruchmeldeanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Brandmeldeanlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Beispiel einer Einbruchmeldeanlage Praxistipp: Installation von Rauchmeldern . . . . Blitzschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entstehung der Gewitterzelle . . . . . . . . . . . . . . . Wirkungen des Blitzstromes . . . . . . . . . . . . . . . Blitzschutzsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Äußerer Blitzschutz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Innerer Blitzschutz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trennungsabstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 12 . . . . . . . . . . . 13.2.1.7 411 412 412 413 415 416 417 420 421 421 422 423 423 425 426 426 427 431 431 432 436 438 439 440 442 442 446 448 449 450 450 450 450 451 452 453 455 Elektrische Maschinen . . . . . . . . . . . . . . . 456 Transformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einphasentransformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau und Wirkungsweise . . . . . . . . . . . . . . . . Leerlaufspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Übersetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Betriebsverhalten im Leerlauf . . . . . . . . . . . . . . Betriebsverhalten bei Belastung . . . . . . . . . . . . Betriebsverhalten bei Kurzschluss . . . . . . . . . . . Kurzschlussstrom und Einschaltstrom . . . . . . . Wirkungsgrad von Transformatoren . . . . . . . . Kleintransformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arten von Kleintransformatoren . . . . . . . . . . . . Prüfspannungen bei Kleintransformatoren . . . Sondertransformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spartransformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Streufeldtransformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . Messwandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spannungswandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stromwandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drehstromtransformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau und Prinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Unsymmetrische Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . Gebräuchliche Schaltgruppen . . . . . . . . . . . . . . Parallelschalten von Transformatoren . . . . . . . Rotierende elektrische Maschinen . . . . . . . . . . Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leistung und Drehmoment . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau umlaufender Maschinen . . . . . . . . . . . Leistungsschild . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drehsinn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Betriebsarten elektrischer Maschinen . . . . . . . . Kühlung elektrischer Maschinen . . . . . . . . . . . . 457 457 457 457 458 459 459 460 461 462 463 463 464 465 466 466 467 467 467 468 469 469 470 472 473 474 475 475 475 476 476 476 477 478 13.2.1.8 13.2.2 13.2.2.1 13.2.2.2 13.2.2.3 13.2.2.4 13.2.2.5 13.2.2.6 13.2.2.7 13.2.2.8 13.2.3 13.2.4 13.2.5 13.2.5.1 13.2.5.2 13.2.5.3 13.2.6 13.2.7 13.2.7.1 13.2.7.2 13.2.7.3 13.2.7.4 13.2.7.5 13.2.7.6 13.2.7.7 13.2.7.8 13.2.8 13.2.8.1 13.2.8.2 13.2.9 14 14.1 14.2 14.2.1 14.2.2 14.2.3 14.3 14.4 14.4.1 14.4.2 14.4.3 14.4.4 14.4.5 14.5 14.5.1 14.5.2 14.5.2.1 14.5.2.2 14.5.3 14.6 14.6.1 14.6.2 14.6.3 14.7 14.7.1 14.7.2 14.7.3 14.7.4 14.7.5 Bauformen und Baugrößen von drehenden elektrischen Maschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Isolierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drehstromasynchronmotoren . . . . . . . . . . . . . . Entstehung des Drehfeldes . . . . . . . . . . . . . . . . . Kurzschlussläufermotor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anlassen von Kurzschlussläufermotoren . . . . . Schleifringläufermotor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polumschaltbare Motoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Anschließen eines Drehstrommotors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Formelübersicht zum Drehstrommotor . . . . . . Praxistipp: Auswahl eines Elektromotors . . . . Bremsbetrieb von Drehstromasynchronmotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drehstrommotor an Wechselspannung (Steinmetzschaltung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wechselstrom-Asynchronmotor . . . . . . . . . . . . Drehstromlinearmotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . Synchronmotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sondermotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spaltpolmotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reluktanzmotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schrittmotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Synchrongenerator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stromwendermaschinen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wirkungsweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau einer Gleichstrommaschine . . . . . . . . . Ankerquerfeld und Ankerrückwirkung . . . . . . . Anschlussbezeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arten von Gleichstrommotoren . . . . . . . . . . . . Anlassen von Gleichstrommotoren . . . . . . . . . Drehzahlsteuerung von Gleichstrommotoren Universalmotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Servomotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gleichstromservomotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drehstromservomotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wartung und Prüfung elektrischer Maschinen Wiederholungsseite zu Kapitel 13 . . . . . . . . . . . 479 479 480 480 481 484 486 487 488 489 490 492 493 494 495 496 497 497 498 498 501 503 503 504 505 506 507 509 510 511 512 513 513 516 517 Informationstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . 518 Bereiche der Informationstechnik . . . . . . . . . . Computer, Programme und Peripherie . . . . . . Bestandteile und Funktionsweise eines Computers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hardware, Software und Firmware . . . . . . . . . Computersystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mikrocomputer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Personal Computer (PC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Komponenten eines PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mikroprozessor (CPU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Halbleiterspeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Buskommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eingabe- und Ausgabe-Einheit . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Auswahl eines PC-Mainboard . . . . Geräte für Eingabe, Ausgabe und Speicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geräte zur Eingabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geräte zur Ausgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drucker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Farbmonitore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Periphere Geräte zur Datenspeicherung . . . . . Praxistipp: Servicearbeiten am PC . . . . . . . . . . Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Systemprogramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungsprogramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . Softwareentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vernetzung von Computern . . . . . . . . . . . . . . . Dienste in Computernetzwerken . . . . . . . . . . . . Netzwerktopologien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bestandteile eines lokalen Netzwerkes (LAN) in Sterntopologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Netzwerkprotokoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Globales Netzwerk Internet . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Verbinden von zwei PCs über ein Netzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Herstellen einer WLAN-Verbindung zu einem Netzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518 519 519 520 520 521 522 522 523 524 525 525 526 527 527 527 527 528 529 530 531 531 532 533 534 534 534 535 536 537 538 539 Inhaltsverzeichnis 9 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 10 14.8 14.9 15 15.1 15.1.1 15.1.1.1 15.1.1.2 15.2 15.3 15.3.1 15.3.2 15.3.3 15.3.4 15.3.5 15.3.5.1 15.3.5.2 15.3.5.3 15.3.5.4 15.3.5.5 15.3.5.6 15.3.6 15.3.6.1 15.3.6.2 15.3.6.3 15.3.6.4 15.3.6.5 15.3.7 15.3.8 15.3.8.1 15.3.8.2 15.3.8.3 15.3.9 15.3.9.1 15.4 15.5 15.5.1 15.5.2 15.5.2.1 15.5.2.2 15.5.3 15.5.3.1 15.5.3.2 15.5.4 15.5.4.1 15.5.4.2 15.5.4.3 15.5.5 16 16.1 16.1.1 16.1.1.1 16.1.1.2 16.1.2 16.1.2.1 16.1.2.2 16.1.2.3 16.2 16.2.1 16.2.1.1 16.2.1.2 16.2.2 16.2.3 16.3 16.3.1 16.3.2 Inhaltsverzeichnis Datensicherheit, Datenschutz und Urheberrechte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540 Schädliche Programme (Malware) . . . . . . . . . . 540 Wiederholungsseite zu Kapitel 14 . . . . . . . . . . . 541 Automatisierungstechnik . . . . . . . . . . . . 542 Steuerungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Steuern. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fachbegriffe der Steuerungstechnik . . . . . . . . . Steuerungsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kleinsteuergeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) . . Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmiersprachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arbeitsweise einer SPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bausteinstruktur in STEP 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundverknüpfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Öffner und Schließer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Speicherfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zeitfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zähler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vergleicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ablaufsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arten von Ablaufsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . Betriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ablaufkette (Struktur). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verzweigte Ablaufketten (Ablaufauswahl) . . . . Programmierung einer Ablaufkette mit SPS . . Bibliotheksfähige Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: S7-Projekt erstellen. . . . . . . . . . . . . . Maschinensicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sicherheitskategorien (Performance Level) . . . Sicherheitsbezogene Teile . . . . . . . . . . . . . . . . . Handlungen im Notfall (NOT-HALT, NOT-AUS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bussysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Feldbusse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prozessvisualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regelungstechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufgaben und Begriffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regelstrecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Statisches Verhalten von Regelstrecken . . . . . . Dynamisches Verhalten von Regelstrecken . . . Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Unstetige Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stetige Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regelkreis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schwingungsverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reglerauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reglereinstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Universalregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Entwurf einer Regelung . . . . . . . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 15 . . . . . . . . . . . Werkstoffe, Fertigungsverfahren, Umweltschutz und Energieeinsparung Werkstoffe der Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . Leiter- und Kontaktwerkstoffe. . . . . . . . . . . . . . . Leiterwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kontaktwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Isolierstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Eigenschaften von Isolierstoffen . . Anorganische und organische Isolierstoffe . . . Flüssige und gasförmige Isolierstoffe . . . . . . . . Fertigungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verbindungen (Fügen). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lösbare Verbindungen in der Elektrotechnik . . Unlösbare Verbindungen in der Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gedruckte Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SMD-Technik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umweltschutz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umweltschutzverordnungen im Bereich der Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umweltschutz im Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542 542 542 543 545 547 547 548 548 550 551 551 552 554 556 557 559 560 560 560 561 562 563 564 567 569 569 569 570 571 571 575 577 577 578 578 579 582 582 584 588 588 588 589 590 591 592 593 593 594 594 595 596 596 597 598 599 599 599 599 602 604 605 605 606 16.3.3 16.4 16.4.1 16.4.2 16.4.3 17 17.1 17.1.1 17.1.2 17.1.3 17.1.4 17.1.5 17.2 17.2.1 17.2.2 17.2.3 17.3 17.3.1 17.3.2 17.4 17.4.1 17.4.2 17.4.3 17.5 17.5.1 17.5.2 17.5.3 17.5.4 17.6 17.6.1 17.6.2 17.6.3 17.6.4 Wiederverwertung und Entsorgung von Abfallstoffen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Energieeinsparung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rationeller Umgang mit Energie . . . . . . . . . . . . Stand-by-Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipps zum Energiesparen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 16 . . . . . . . . . . . 607 609 609 611 612 613 Beruf und Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614 Berufliche Handlungskompetenz . . . . . . . . . . . Praxistipp: Benehmen und Stil im Beruf – Business-Etikette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Teamarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arbeitsmethoden und Zeitplanung . . . . . . . . . . Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kreativitätstechniken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Informationsbeschaffung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Präsentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufgaben einer Präsentation und Vorbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Visualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vortragen einer Präsentation . . . . . . . . . . . . . . . Projektmanagement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufgaben von Projekten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Projektphasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kundenauftrag und Kundenservice . . . . . . . . . Kundenerwartungen und Umgang mit dem Kunden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phasen eines Kundenauftrags . . . . . . . . . . . . . . Kundenservice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kalkulation und Angebot . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kalkulation im Industriebetrieb . . . . . . . . . . . . . Kalkulation von Dienstleistungen . . . . . . . . . . . Kalkulation im Handwerksbetrieb . . . . . . . . . . . Rechnungsstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Qualitätsmanagement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ziele des Qualitätsmanagements . . . . . . . . . . . Normreihe DIN ISO 9000 ff. . . . . . . . . . . . . . . . . TQM-Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Qualitätswerkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Praxistipp: Existenzgründung. . . . . . . . . . . . . . . Wiederholungsseite zu Kapitel 17 . . . . . . . . . . . Wiederholungsseiten (Rechenergebnisse). . . . 614 615 617 618 619 620 621 622 622 623 624 625 625 626 627 627 628 630 631 632 633 634 635 636 636 636 637 638 639 640 641 Infoteil Schaltzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wichtige elektrotechnische Symbole. . . . . . . . . . . . . . . . . . Wichtige Prüfzeichen, Symbole und Logos . . . . . . . . . . . . Kennzeichnung von Widerständen und Kondensatoren . Auslösekennlinien von ÜberstromSchutzeinrichtungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verlegearten von Kabeln und isolierten Leitungen, Mindestquerschnitte elektrischer Leiter. . . . . . . . . . . . . . . . Strombelastbarkeit, Umrechnungsfaktoren von Kabeln und isolierten Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Betriebsdaten von Drehstrom-Kurzschlussläufermotoren Kennlinien von Dioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kennlinien eines NPN-Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kennlinien Thyristor, Triac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wichtige Abkürzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fachbegriffe Englisch – Deutsch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Firmenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sachwortverzeichnis Deutsch – Englisch . . . . . . . . . . . . . . Vordere Innenumschlagseite: Wichtige Formelzeichen, Größen und Einheiten Hintere Innenumschlagseite: Arbeitssicherheit und Unfallverhütung 642 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 660 663 664 Vorbemerkungen zu den Lernfeldern Das duale System unterscheidet die Lernorte Betrieb und Berufsschule. Die Ausbildung im Betrieb wird durch die Ausbildungsordnung des Bundes geregelt. Für die Berufsschulen gelten die Lehrpläne des jeweiligen Bundeslandes. Diese Lehrpläne bauen auf dem Rahmenlehrplan1 des Bundes auf. Rahmenlehrpläne für den berufsbezogenen Unterricht werden für die gesamte Ausbildungszeit erstellt. Sie geben eine inhaltliche und zeitliche Struktur vor, machen jedoch keine Angaben zu möglichen Unterrichtsfächern, Unterrichtsformen und Stundentafeln. Diese organisatorischen Maßnahmen werden durch das jeweilige Bundesland getroffen. Der technische, arbeitsorganisatorische und soziale Wandel stellt neue Anforderungen an Schule und Ausbildung. Deshalb wurden Lernfelder geschaffen. Rahmenlehrpläne beinhalten: • Vorbemerkungen, • Bildungsauftrag der Berufsschule, • didaktische Grundsätze, • berufsbezogene Anmerkungen und • Lernfeldinhalte. i Lernfelder beinhalten: • Zielformulierung, • Lerninhalte und • Zeitrichtwerte. Lernfelder erfordern: • Projektarbeit (Seite 13) und • selbstgesteuertes Lernen. Lernfelder für das erste Ausbildungsjahr im Berufsfeld Elektrotechnik Die folgende Seitenauswahl zu den Lernfeldern aus dem Rahmenlehrplan dient als Anregung. Lernfelder können eventuell je nach Bundesland variieren. Lernfeld 1: Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen • • • • • • • • Seite Betriebliche Strukturen, Arbeitsorganisation, Teamarbeit..................................................................................... 614, 617 Informationsbeschaffung ................................................................................................................................................... 621 Schaltpläne, Schaltzeichen .................................................................................................................................. 25, 101, 640 Elektrotechnische Grundgrößen ...................................................................................................................... 21, 28, 31, 42 Gefahren des elektrischen Stromes .................................................................................................................................. 339 Arbeitsschutz, Unfallschutz, Sicherheitsregeln ........................................................................................................ 15, 344 Messverfahren, Oszilloskop ...................................................................................................................................... 167, 179 Elektronische Bauelemente ............................................................................................................................... 192, 650, 655 Lernfeld 2: Elektrische Installationen planen und ausführen • • • • • • • • Auftragsplanung ................................................................................................................................................................. 627 Installationsschaltungen ................................................................................................................................................... 104 Hausrufanlagen, Haussprechanlagen .............................................................................................................................. 109 Auswahl von Kabeln, Leitungen und Überstrom-Schutzeinrichtungen ...................................... 305, 310, 320, 323, 651 Leitungsdimensionierung .................................................................................................................................. 320, 323, 324 Sicherheitsbestimmungen und -regeln, Sicherheitszeichen ......................................... 15, hintere Innenumschlagseite Umweltschutz, Energieeinsparung ........................................................................................................................... 605, 609 Angebotserstellung, Kostenberechnung, Rechnungserstellung .......................................................................... 631, 635 Lernfeld 3: Steuerungen analysieren und anpassen • • • • • • Fachbegriffe, EVA-Prinzip, Steuerungsarten.................................................................................................................... 542 Sensoren ............................................................................................................................................................................. 184 Digitaltechnik, logische Grundverknüpfungen ................................................................................................................ 228 Speicherfunktion, Kippschaltungen ................................................................................................................................. 236 Relais und Schütze .............................................................................................................................................................. 111 Englische Fachbegriffe ................................................................................................................. 660, Sachwortverzeichnis Lernfeld 4: Informationstechnische Systeme bereitstellen • • • • • • • 1 Pflichtenheft, Lastenheft .................................................................................................................................................... 625 Hardware.............................................................................................................................................................................. 520 Betriebssysteme .................................................................................................................................................................. 531 Softwarekomponenten, Anwendungen, Internet ................................................................................................... 531, 537 Netzwerke ............................................................................................................................................................................ 534 Präsentationstechniken ..................................................................................................................................................... 622 Datensicherung, Datenschutz ............................................................................................................................................ 540 Rahmenlehrpläne können über die Homepage www.kmk.org der Kultusministerkonferenz eingesehen werden. Lernfeldhinweise 11 Lernfelder Lernfeldhinweise Fachstufe 12 Lernfelder Fachstufe LernBerufe * feld GS MA GI BT EG AT 5 x x x • Elektroenergieversorgung und Sicherheit von Betriebsmitteln gewährleisten • Elektroenergieversorgung für Geräte und Systeme realisieren und deren Sicherheit gewährleisten • Sicherheit am Arbeitsplatz . . . . . . . . . . . . . . • Gefahren des elektrischen Stromes . . . . . . . • Schutzmaßnahmen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Netzsysteme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x x • Anlagen analysieren und deren Sicherheit prüfen • Geräte und Baugruppen in Anlagen analysieren und prüfen • Gebäudetechnische Anlagen inspizieren und prüfen • Elektrische Maschinen herstellen und prüfen • Elektronische Baugruppen von Geräten konzipieren, herstellen und prüfen • Gebäudetechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 • Prüfen der Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . 362 • Wiederholungsprüfung, E-Check . . . . 370, 371 • Elektrische Maschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456 • Messtechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167, 178 • Elektronik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 • Gedruckte Schaltungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . 602 x x x • Steuerungen für Anlagen programmieren und realisieren • Gebäudetechnische Anlagen kundengerecht realisieren • Betriebsverhalten elektrischer Maschinen analysieren • Baugruppen hard- und softwaremäßig konfigurieren • Sensoren, Aktoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Steuerungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Kleinsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Speicherprogrammierbare Steuerungen . . • Gebäudeautomation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • KNX-Projekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Betriebsarten elektrischer Maschinen . . . . x x x • Antriebssysteme auswählen und integrieren • Gebäudetechnische Systeme nach betriebswirtschaftlichen Aspekten erweitern • Elektrische Maschinen und mechanische Komponenten integrieren • Geräte herstellen und prüfen • Auswahl eines Elektromotors. . . . . . . . . . . . . 490 • Anlassverfahren elektrischer Maschinen. . 484 • Aufbau elektrischer Maschinen . . . . . . . . . . 476 • Elektrische Maschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456 • Prüfen von Geräten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409 • Wiederholungsprüfungen . . . . . . . . . . . 380, 411 x • Steuerungs- und Kommunikationssysteme integrieren • Kommunikationssysteme in Wohn- und Zweckbauten planen und realisieren • Gebäudetechnische Anlagen ausführen und in Betrieb nehmen • Systeme integrieren und Fremdleistungen vergeben • Elektrische Maschinen in Stand setzen • Geräte und Systeme warten, inspizieren und in Stand halten • Leitungen und Kabel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Leitungsbemessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Gebäudetechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Telekommunikationsanlagen . . . . . . . . . . . . . • Hausruf-Anlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Gebäudeleittechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Antennenanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Gefahrenmeldeanlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . • Wartung und Prüfung elektr. Maschinen . . x • Automatisierungssysteme in Betrieb nehmen und übergeben • Elektrische Anlagen der Haustechnik in Betrieb nehmen und in Stand halten • Energietechnische Anlagen errichten und in Stand halten • Gebäude- und Infrastruktursysteme nach Kundenwunsch betreiben • Steuerungen und Regelungen für elektrische Maschinen auswählen und anpassen • Fertigungsanlagen einrichten • Elektrische Anlagentechnik . . . . . . . . . . . . . . 274 • Netzsysteme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289, 347 • Leistungselektronik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 • Transformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457 • Automatisierungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . 542 • Elektrogeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 • Licht- und Beleuchtungstechnik . . . . . . . . . . 377 • Fotovoltaikanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 • Regelungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542 • Blitzschutz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450 x • Automatisierungssysteme in Stand halten und optimieren • Energietechnische Anlagen errichten, in Betrieb nehmen und in Stand setzen • Automatisierte Anlagen in Betrieb nehmen und in Stand halten • Gebäude- und Infrastruktursysteme in Stand halten und Reparaturaufträge vergeben • Elektrische Maschinen in technische Systeme integrieren • Prüfsysteme einrichten und anwenden • Elektrische Anlagentechnik . . . . . . . . . . . . . . • Netzsysteme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Netzformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Transformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Automatisierungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . • Kundenauftrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Gebäudetechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Elektrische Maschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 347 290 457 542 625 377 456 x • Automatisierungssysteme planen • Energie- und gebäudetechnische Anlagen planen und realisieren • Elektrotechnische Anlagen planen und realisieren • Nutzungsänderungen an Gebäude- und Infrastruktursystemen planen • Antriebssysteme in Stand halten • Geräte und Systeme planen und realisieren • Elektrische Anlagentechnik . . . . . . . . . . . . . . • Leitungsberechnung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • KNX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Energieeinsparung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Automatisierungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . • Feldbusse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Maschinensicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Wartung und Prüfung elektr. Maschinen . . 274 323 436 699 542 571 569 516 x • Automatisierungssysteme realisieren • Energie- und gebäudetechnische Anlagen in Stand halten und ändern • Elektrotechnische Anlagen in Stand halten und ändern • Gebäude- und Infrastruktursysteme optimieren • Antriebssysteme anpassen und optimieren • Fertigungs- und Prüfsysteme in Stand halten • Schutzmaßnahmen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Prüfen der Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . • Auswahl eines Elektromotors. . . . . . . . . . . . . • Automatisierungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . • Ablaufsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Fertigungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • Räume und Anlagen besonderer Art . . . . . . 339 362 490 542 560 599 336 6 x x x x x x x 8 x x x 9 x x x x x 10 x x x x x 11 x x x x x 12 x x x x x 13 x x x x x Buchseiten (Beispiele) x x x 7 Lernfeldinhalt 15 339 339 347 184 542 545 547 431 434 477 305 323 377 515 108 431 412 442 516 * Elektroniker für AT: Automatisierungstechnik, EG: Energie- und Gebäudetechnik, BT: Betriebstechnik, GI: Gebäude- und Infrastruktursysteme, MA: Maschinenund Antriebstechnik, GS: Geräte und Systeme sowie Systemelektroniker (Handwerk) Ein neues Projekt entsteht! Um Projekte oder Aufträge professionell durchzuführen, z.B. Erstellen einer Installationsschaltung (nächste Seite), ist ein systematisches Vorgehen notwendig. Die Schritte zur Bearbeitung eines Projektes bzw. eines Auftrages zeigt die Übersicht. Sie können auf beliebige Anwendungsfälle übertragen werden. Je nach Auftrag sind nicht alle Projektschritte notwendig. Arbeitsauftrag 1. Projektanalyse Baupläne, Schaltpläne Räumlichkeiten Teambildung durch Projektleiter Rollen- und Aufgabenverteilung Informationsbeschaffung Fachbuch, Kataloge, Firmenunterlagen, PC-Programme, Mitarbeiter, Internet Gruppenarbeit Kommunikationsregeln Vorschriften, Verordnungen, Gesetze 2. Projektplanung Planung, Dimensionierung Angebots- und Kostenrechnungen Projekt Zeitlicher Rahmen Materialdisposition Wirtschaftlichkeit 3. Projektdurchführung Ausführen der Projektplanung Dokumentation Sichtprüfung Prüfen der Schutzmaßnahmen Rechnungserstellung Nachkalkulation 5. Projektdokumentation Dokumentation Präsentation, Übergabe 6. Projektbewertung Dokumentation, Ausführungen, Lösungswege Eigenbewertung 4. Projektkontrolle bzw. -auswertung Schaltungsunterlagen, Funktionsbeschreibung, Bedienungsanleitung Funktionsprüfung Übergabeprotokoll Projektbearbeitung 13 Projektbearbeitung 14 Kundendatei ergänzen 1 Eventuell Nachkalkulation Rechnung erstellen Arbeitszeiten ermitteln Fahrzeiten, Fahrtkosten ermitteln Kundenwünsche Technische Möglichkeiten Aufmaß erstellen Wartungsarbeiten klären Bedienungsvorschriften übergeben Kundeneinweisung Funktion erklären 4 Auftragsanalyse Kundengespräch zur Planung Vorschriften Raumbeleuchtung Energieeinsparung Auftragsablauf Ausschaltung Dokumentation Funktion i.O. Inbetriebnahme Auftragsauswertung Serienschaltung Schaltungsart Rechtsdrehfeld Auslösezeit FISchutzschalter Erdungswiderstand Schleifenimpedanz Wechselschaltung Stromstoßschaltung Treppenhauszeitschaltung Prüfen durch Messen und Erproben Mantelleitung Phasen eines Kundenauftrages: Erstellen einer Elektroinstallationsschaltung Isolationswiderstand Schutzleiterwiderstand Leitungsart Schutzleiterverbindungen Schmelzsicherung Prüfen durch Besichtigen Absicherung Installationsplanung Leitungsauswahl Zuordnung von Schutzeinrichtungen Baustelle reinigen Leitungs-, Kabelreste entsorgen Entsorgung Leuchtstofflampen zum Sondermüll Unfallverhütungsvorschriften Vorschriften beachten Arbeitssicherheit Installation ausführen Baustellenbesprechung Material, Werkzeug bereit stellen 3 Installation Leitungsschutzschalter Auf Putz Verlegearten Auftragsplanung Unter Putz Im Putz Im Rohr DIN-VDE-Vorschriften Angebotserstellung Auftragsdurchführung DIN-VDE-Vorschriften Sicherheitsregeln Aderleitung Kunststoffkabel Farbkennzeichnungen Abdeckungen Stegleitung Schaltzeichen 2 Planerstellung Installationsschaltplan Stromlaufplan Stücklisten Zeitliche Festlegung Organisation Werkzeug, Material Netzbetreiber 15 Sicherheit am Arbeitsplatz 1 Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz 1.1 Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz Elektrounfälle lassen sich meist auf technische Mängel, z.B. fehlende Schutzabdeckungen oder fehlerhafte Isolation, zurückführen. Auch organisatorische Mängel, z.B. fehlende oder ungenügende Arbeitsanweisungen, und persönliche Fehler, z.B. Fehlhandlungen, führen zu Unfällen. Die persönliche Schutzausrüstung am Arbeitsplatz ist von großer Bedeutung als Schutz vor Verletzung und Erkrankung. Persönliche Schutzausrüstung ist alles, was den Körper gegen schädigende Einflüsse schützt, z.B. Schutzkleidung oder Schutzhelm. Schutzvorrichtungen und erklärende Hinweisschilder, z. B. das Hinweisschild zur Sicherheit am Arbeitsplatz (Bild), darf man nicht entfernen. Die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) (Übersicht) beinhaltet Vorschriften für die Bereitstellung und die Benutzung von Arbeitsmitteln. Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG). Dieses Gesetz dient dazu, Sicherheit und Gesundheitsschutz der Beschäftigten bei der Arbeit durch Maßnahmen des Arbeitsschutzes zu sichern und zu verbessern. Der Arbeitgeber ist verantwortlich für Sicherheit und Gesundheitsschutz im Betrieb. Mit der Durchführung einer gesetzlich vorgeschriebenen Gefährdungsbeurteilung (Seite 19) muss er die konkreten Gefährdungen der Arbeitsmittel und Anlagen sowie der Arbeitsbedingungen für die Beschäftigten und die Umwelt erfassen und beurteilen. Unfallverhütungsvorschriften (UVVen) gelten für Unternehmer und Versicherte. Sie verpflichten die Unternehmer, Maßnahmen zur Verhütung von Arbeitsunfällen, Berufskrankheiten und arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren sowie für eine wirksame Erste Hilfe zu treffen. Die Versicherten haben diese Maßnahmen zu unterstützen. Das Vorschriften- und Regelwerk der deutschen gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) unterstützt die Unternehmer und Versicherte bei der Wahrnehmung ihrer Pflichten im Bereich Sicherheit und Gesundheitsschutz. 1.2 Produktsicherheitsgesetz Das Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) regelt die Anforderungen an die Sicherheit von Produkten und deren Kontrolle und Kennzeichnung (z. B. CEKennzeichnung). Es gilt, wenn im Rahmen einer Geschäftstätigkeit Produkte auf dem Markt bereitgestellt, ausgestellt oder erstmals verwendet werden. Übersicht: Gesetze und Vorschriften (Beispiele) • • • • • DIN-VDE-Vorschriften Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) Unfallverhütungsvorschriften (UVVen) Vorschriften und Regelwerke der deutschen gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) z. B. – Vorschrift 1 Grundsätze der Prävention – Vorschrift 2 Betriebsärzte und Fachkräfte für Arbeitssicherheit – Vorschrift 3 Elektrische Anlagen und Betriebsmittel – Vorschrift 7 Arbeitsmedizinische Vorsorge • Technische Regeln für Betriebssicherheit (TRBS), z. B. TRBS 1201 Prüfungen von Arbeitsmitteln und überwachungsbedingten Anlagen • Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) • Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) Sicherheit am Arbeitsplatz Arbeiten Sie sicher und umsichtig. Nutzen Sie die passive Sicherheit. Tragen Sie persönliche Schutzausrüstung. Achten Sie auf: Warnzeichen Gebotszeichen Verbotszeichen Rettungszeichen Brandschutzzeichen Beachten Sie Verbote, z.B. Alkoholverbot, Rauchverbot, Zutrittsverbot. Melden bzw. beseitigen Sie Sicherheitsmängel oder Gefahrenzustände sofort. Benutzen Sie nicht ohne Befugnis Betriebseinrichtungen, Arbeitsgeräte oder Arbeitsmittel. Halten Sie Ordnung am Arbeitsplatz. Durch aktive Mitarbeit bewahren Sie sich und Ihre Kollegen vor Unfällen und gesundheitlichen Schäden. Bild: Hinweisschild zur Sicherheit am Arbeitsplatz i Arbeiten in der Elektrotechnik (Seite 345) Arbeiten an elektrotechnischen Anlagen dürfen nur durch Elektrofachkräfte oder unter deren Leitung und Aufsicht ausgeführt werden. Elektrofachkräfte müssen die übertragenen Aufgaben beurteilen, mögliche Gefahren erkennen und erforderliche Sicherheitsmaßnahmen treffen können. i Produkte umfassen z. B. Maschinen, Heimwerkerund Haushaltsgeräte, Werkzeuge, Sport- und Freizeitgeräte, sämtliche Textilien, Möbel sowie Spielzeug und persönliche Schutzausrüstungen. 16 Geräte- und Produktsicherheitsgesetz, Gefahrstoffverordnung Produkte, die innerhalb der europäischen Union auf den Markt gelangen, müssen den Sicherheitsanforderungen der EG-Richtlinien genügen. Als Zeichen der Übereinstimmung tragen diese Produkte das CE1-Kennzeichen (Bild a). Der Hersteller erklärt damit die Übereinstimmung (Konformität) des Produktes mit den grundlegenden Sicherheitsanforderungen und bringt in eigener Verantwortung die CE-Kennzeichnung am Produkt an. Mit dem Anbringen der CE-Kennzeichnung bestätigt der Hersteller, dass das Produkt den Anforderungen der EU-Rechtsvorschriften entspricht. Neben dem CE-Kennzeichen können Produkte das GS-Zeichen (Bild b) für geprüfte Sicherheit erhalten. Das GS-Zeichen beruht auf dem Produktsicherheitsgesetz. Hersteller können ihre Erzeugnisse freiwillig bei Prüfstellen, die vom Bundesministerium für Arbeit und Soziales (BMAS) benannt sind, z.B. TÜV2 und VDE3, prüfen lassen. Produkte mit dem GS-Zeichen garantieren, dass die Sicherheit und Gesundheit des Nutzers nicht gefährdet ist. Die Anbringung dieses Zeichens ist nur nach einer Prüfung durch die GS-Prüfstellen erlaubt. 1.3 Gefahrstoffverordnung a) b) geprüfte Sicherheit Bild: CE-Kennzeichen und GS-Zeichen i Kennzeichnungssystem nach der CLP-(GHS-)Verordnung • Gefahrenpiktogramm, z. B. • Gesundheitsgefahren mit Gefahrenkategorien, z. B. Akute Toxizität, Ätz-, Reizwirkung auf der Haut, Gase unter Druck. • Signalworte „Achtung“ oder „Gefahr“ • Gefahrenhinweise, H-Sätze (Hazard Statements) beschreiben die Art und gegebenenfalls den Schweregrad, der von gefährlichen Stoffen oder Gemischen ausgehenden Gefahr (Bild 1, Seite 17). Die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) gilt für das Inverkehrbringen von Stoffen, Gemischen und Erzeugnissen, weiterhin zum Schutz der Beschäftigten und anderer Personen vor Gefährdungen ihrer Gesundheit • Sicherheitshinweise P-Sätze und Sicherheit durch Gefahrstoffe und zum Schutz der Umwelt vor stoff(Precautionary Statements) bebedingten Schädigungen. Insbesondere sind gefährliche Stoffe und schreiben die empfohlenen Gemische ordnungsgemäß zu verpacken und zu kennzeichnen. Durch Maßnahmen, um schädliche 4 das global harmonisierte System (GHS ) werden chemische Stoffe weltWirkungen aufgrund der Exposiweit nach identischen Kriterien eingestuft und gekennzeichnet. Das tion gegenüber einem gefährlichen Stoff oder Gemisch zu beGHS-System wurde mit der CLP5-Verordnung, Verordnung über die Eingrenzen oder zu vermeiden stufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen in (Bild 1, Seite 17). der EU eingeführt. Am auffälligsten ist die Änderung der KennzeichFür Stoffe ist die CLP-Verordnung ab dem nungssymbole. Zur Darstellung der Gefahren werden statt der Gefah1.12.2010 verbindlich, für Gemische ab dem 1.6.2015 rensymbole, neun Gefahrenpiktogramme, rot umrandete Raute mit schwarzem Symbol auf weißem Hintergrund (Tabelle), verwendet. Drei Piktogramme sind neu hinzugekommen, die Gasflasche, das Ausrufezeichen und das Korpussymbol (Mensch mit Stern). Zur weiteren Kennzeichnung wurden die Signalwörter „Achtung“ und „Gefahr“ eingeführt. • Achtung: Signalwort für die weniger schwerwiegenden Gefahrenkategorien. • Gefahr: Signalwort für die schwerwiegenden Gefahrenkategorien. Tabelle: Gefahrenkennzeichnung (Alt und Neu im Vergleich) Physikalisch chemische Gefahren Gesundheitsgefahren Umweltgefahren Alt E F F+ O C T T+ Xi Ätzend, Reizend Giftig Reizend Xn N Neu Explosiv 1 3 4 5 Entzündlich Brandfördernd Komprimierte Gase Korrosiv wirkende Stoffe Gesundheitsschädlich KMR-Stoffe Umweltgefährlich 2 CE, Abk. für: Communauté Européenne (franz.) = Europäische Gemeinschaft TÜV, Abk. für Technischer Überwachungsverein VDE, Abk. für Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. GHS, Abk. für: Globally Harmonised System (engl.) = Global Harmonisiertes System CLP, Abk. für Classification, Labelling and Packaging (engl.) = Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung 17 Sicherheitszeichen Eine Substanz die als gefährlich eingestuft und verpackt ist, muss ein Kennzeichnungsetikett (Bild 1) mit folgenden Elementen tragen. Chemische Bezeichnung des Stoffes Name und Indexnummer Methanol (Index Nr. 603-001-00-X) Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. Giftig bei Verschlucken. Giftig bei Hautkontakt. Giftig bei Einatmen. Schädigt die Augen, Erblindungsgefahr. Gefahrenpiktogramme (Tabelle, Seite 16) Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen. An einem gut belüfteten Ort lagern. Behälter dicht verschlossen halten. Schutzhandschuhe/Schutzkleidung tragen. Bei Berührung mit der Haut: Mit reichlich Wasser und Seife waschen. Bei Verschlucken: Sofort Giftinformationszentrum oder Arzt rufen. Unter Verschluss lagern. Nennmenge Signalwort Vollständige Anschrift des Herstellers, Vertreibers oder Einführers 5L Gefahr Max Meier KG, Schellingerstr. 20 Gefahrenhinweise H-Sätze Sicherheitshinweise P-Sätze München, Tel. 089… Bild 1: Beispiel für die Kennzeichnung eines gefährlichen Stoffes 1.4 Sicherheitszeichen Im technischen Regelwerk der Arbeitsstättenverordnung (ASR) beschreibt die ASR A1.3 die Anforderungen für die Sicherheits- und Gefahrenschutzkennzeichnung in Arbeitsstätten. Sicherheitszeichen (Hintere Umschlaginnenseite, Tabelle) dienen zur Sicherheits- und Gesundheitsschutzkennzeichnung. Sie warnen vor Gefahren, leiten in gefährlichen Situationen und geben Handlungsanweisungen. Dazu gehört ebenso das Aufzeigen von Verboten. Jede Kennzeichnung soll schnell und unmissverständlich die Aufmerksamkeit auf Gegenstände und Sachverhalte lenken, die Gefahren verursachen können. Sicherheitszeichen ermöglichen allein durch die Kombination von Form und Sicherheitsfarbe eine Aussage darüber, ob es sich dabei um Verbots-, Gebots-, Warn-, Rettungs- oder Brandschutzzeichen handelt (Tabelle). Zusätzlich haben Sicherheitszeichen noch ein entsprechendes Bildsymbol. • Verbotszeichen untersagen ein Verhalten, durch das eine Gefahr entstehen kann, z.B. Nicht schalten (Bild 2). • Gebotszeichen schreiben ein bestimmtes Verhalten vor, z.B. Schutzhelm benutzen. • Warnzeichen warnen vor Risiken oder Gefahren, z.B. Warnung vor Laserstrahl. • Rettungszeichen kennzeichnen Rettungswege oder Notausgänge oder den Weg zu einer ErsteHilfe-Einrichtung. • Brandschutzzeichen kennzeichnen die Standorte von Feuermelde- oder Feuerlöscheinrichtungen. • Zusatzzeichen (Bild 2) dürfen nur in Verbindung mit einem Sicherheitszeichen verwendet werden. Sie liefern zusätzliche Hinweise durch Worte oder Texte. Tabelle: Form, Farbe und Bedeutung von Sicherheitszeichen Geometrische Form Bedeutung Verbot Sicherheitsfarbe ROT Kreis mit Diagonalbalken Rauchen verboten Gebot BLAU Kreis gleichseitiges Dreieck mit gerundeten Ecken Anwendungsbeispiel Kopfschutz benutzen Warnung GELB Gefahrlosigkeit GRÜN Quadrat Warnung vor feuergefährlichen Stoffen Notruftelefon Brandschutz ROT Quadrat Feuerlöscher Verbotszeichen Es wird gearbeitet! Zusatzzeichen Ort: Datum: Entfernen des Schildes nur durch: Bild 2: Verbotszeichen mit Zusatzzeichen 18 Erste Hilfe 1.5 Erste Hilfe i Unter Erster Hilfe versteht man Hilfeleistungen vor Ort, bevor der Verletzte oder Kranke ärztlich versorgt wird. Häufig hängt das Leben eines Verletzten davon ab, dass möglichst rasch und noch am Unfallort Erste Hilfe (Bild 2) geleistet wird. Der Arbeitgeber (Unternehmer) ist für eine wirksame Erste Hilfe verantwortlich und hat die dafür erforderlichen Maßnahmen zu treffen. Dazu gehören insbesondere auch die Benennung einer ausreichenden Anzahl von Ersthelfern (gesetzlich vorgeschrieben in DGUV Vorschrift 1), die Sicherstellung einer entsprechenden Ausbildung und die Zurverfügungstellung einer geeigneten Erste-Hilfe-Ausrüstung. • • • • • Notruf 112 Wo geschah der Unfall? Was geschah? Wie viele Verletzte? Welche Verletzungen? Warten auf Rückfragen der Rettungsleitstelle! Niemals das Gespräch selbst beenden. Bei Unfällen durch elektrischen Strom ist auf Eigenschutz zu achten und der über den Menschen fließende Strom muss unterbrochen werden. In Niederspannungsanlagen (übliche Spannung im Haushalt und Gewerbe 230/400 V bis maximal 1000 V) erfolgt eine Unterbrechung des Stromkreises z.B. durch Ausschalten, Ziehen des Steckers oder Herausnehmen der Sicherung. Kann der Stromkreis nicht unterbrochen werden, so ist der Verunglückte durch einen nichtleitenden Gegenstand, z.B. eine Isolierstange, von den unter Spannung stehenden Bild 1: Warnung vor gefährlicher elektrischer Spannung Teilen zu trennen. In Hochspannungsanlagen (über 1000 V, durch Warnschild mit Blitzpfeil gekennzeichnete Anlagen, Bild 1) ist sofort der Notruf zu veranlassen und Fachpersonal zu verständigen. Die Rettung aus Hochspannungsanlagen erfolgt nur durch Fachpersonal. Der Stromkreis darf deshalb nur von einer Elektrofachkraft mit Schaltberechtigung abgeschaltet werden. Bei unbekannter Spannung ist ebenso wie bei Hochspannung ein Sicherheitsabstand von mindestens 5 m zu halten. Es sind die gleichen Maßnahmen zu ergreifen wie bei Hochspannung. Vorgehen beim Auffinden einer Person Allgemeine Verhaltensregeln Ruhe bewahren, Unfallstelle sichern, auf Eigenschutz achten, Person aus dem Gefahrenbereich retten Bewusstsein prüfen Ansprechen, anfassen, schütteln an den Schultern vorhanden nicht vorhanden Hilfe nach Notwendigkeit z.B. Lagerung, Verbände … um Hilfe rufen, Notruf veranlassen ggf. Rettungsdienst alarmieren Atemkontrolle • Atemwege kontrollieren und ggf. freimachen • Kopf überstrecken und Kinn anheben • Atmung prüfen durch hören, sehen, fühlen normale Atmung Stabile Seitenlage Ständige Kontrolle der Atmung Notruf 112 *AED Abk. für: Automatisierter Externer Defibrillator Bild 2: Maßnahmen zur Ersten Hilfe keine normale Atmung Notruf Herz-Lungen-Wiederbelebung Herz-Druckmassage: Beatmung 30:2 Beginnen mit der Herz-Druckmassage! Falls AED* vorhanden Anweisungen folgen. Keine Unterbrechung bis zum Eintreffen des Rettungsdienstes oder bis zum Einsetzen der normalen Atmung! 112 19 Gefährdungsbeurteilung Handlungsanleitung zur Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung Jede Tätigkeit ist mit Unfall- und Gesundheitsrisiken verbunden. Damit die Risiken möglichst gering gehalten werden, muss nach dem Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) in Verbindung mit der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) in Betrieben eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt werden. Die Technische Regel für Betriebssicherheit (TRBS) 1111 beschreibt den grundsätzlichen Ablauf der Ermittlung und Bewertung von Gefährdungen sowie der Ableitung geeigneter Maßnahmen. Erfassen der Betriebsorganisation Erfassen der Sicherheitsorganisation des Betriebs Strukturierung des Betriebs in zu erfassende Arbeitsbereiche, z. B. Verwaltung, Werkstatt, Lager und Tätigkeiten Erfassen und Ermitteln möglicher Gefährdungen und Belastungen Gefährdungen bzw. Belastungen können z. B. unterteilt werden in • Mechanische Gefährdungen, z. B. Stolpern, Rutschen, Stürzen ... • Elektrische Gefährdungen, z. B. elektrische Körperdurchströmung infolge defekter Geräte • Gefährdung durch Gefahrstoffe, z. B. Einatmen oder Verschlucken giftiger Stoffe • Biologische Gefährdung, z. B. Infektionsgefahr durch Mikroorganismen • Physikalische Gefährdungen, z. B. Einwirkungen von Lärm, Vibrationen, Strahlung • Gefährdungen durch physische Belastung, z. B. schwere körperliche Arbeit • Gefährdungen durch Mängel der Sicherheitsorganisation, z. B. mangelnde Regelung zur Ersten Hilfe, Kennzeichnung von Fluchtwegen, persönliche Schutzausrüstung, Unterweisungen, Betriebsanweisungen. Was kann zu einer Gefährdung führen? Bewertung der Gefährdungen Festlegen und Durchführen von Maßnahmen Beurteilung darüber, wie sich die ermittelten Gefährdungen auf die Gesundheit der Arbeitnehmer auswirken können. Maßnahmen sind nach den allgemeinen Grundsätzen des ArbSchG festzulegen. Sind Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer gefährdet? Daraus ergibt sich die Rangfolge technisch, organisatorisch und persönlich (TOP) der festzulegenden Schutzmaßnahmen. nein Vorhandene Maßnahmen ausreichend? • Technische Schutzmaßnahmen, z. B. Absauganlagen, Positionsschalter. • Organisatorische Schutzmaßnahmen, z. B. Organisation der Ersten Hilfe, Unterweisung, Arbeitsmedizin, Hygiene. • Persönliche Schutzmaßnahmen, z. B. persönliche Schutzausrüstung (Schutzbrille, Handschuhe), kommen erst zum Einsatz, wenn technische Maßnahmen die Beschäftigten nicht schützen können. Wer macht Was bis Wann? ja Getroffene Maßnahmen auf Wirksamkeit überprüfen! Maßnahmen nicht wirksam Maßnahmen wirksam Dokumentation Die Dokumentation umfasst nach § 6 des ArbSchG: • Das Ergebnis der Gefährdungsbeurteilung. • Die festgelegten Maßnahmen des Arbeitsschutzes. • Das Ergebnis ihrer Überprüfung. • Unfälle im Betrieb, bei denen ein Beschäftigter getötet oder so verletzt wird, dass er stirbt oder für mehr als drei Tage völlig oder teilweise arbeits- oder dienstunfähig wird. Praxistipp: Gefährdungsbeurteilung Welche Tätigkeiten werden ausgeführt? (Nächster Praxistipp: Seite 103) Z. B. Organisation der Ersten Hilfe, Umgang mit Gefahrstoffen, Sicherheitsbeauftragte ... Wiederholen – Anwenden – Vertiefen: Arbeitsschutz 20 Arbeitsschutz 1. a) Auf welche Mängel bzw. Fehler lassen sich 13. Durch welche zwei Merkmale lassen sich Sicherheitszeichen unterscheiden? Elektrounfälle meist zurückführen? Nennen Sie Beispiele. b) Welche Forderungen lassen sich daraus für technische Anlagen ableiten? 14. Nennen Sie die Sicherheitsfarben a) bis d) für 2. a) Was versteht man unter persönlicher Schutz- die in der Tabelle angegebenen Sicherheitszeichen. ausrüstung? b) Welche Aufgabe erfüllt die persönliche Schutzausrüstung? c) Geben Sie Beispiele für die persönliche Schutzausrüstung an. 3. a) Zu welchem Zweck wird eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt? b) Nennen Sie die Schritte zur praktischen Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung. Tabelle: Form und Sicherheitsfarben von Sicherheitszeichen Sicherheitsfarbe a) b) c) d) Form Gebot Verbot 4. Welche Pflichten ergeben sich aus den Unfall- Warnung verhütungsvorschriften für die Arbeitgeber? Brandschutz 5. Welche Gesetze bzw. Verordnungen werden Gefahrlosigkeit durch die folgenden Abkürzungen beschrieben: a) DGUV, b) GefStoffV, c) ProdSG und d) UVV? 6. Welche Bedeutung hat auf Produkten das a) CEZeichen und b) GS-Zeichen? 7. Welche Verordnung dient dem Schutz von Beschäftigten vor einer Gefährdung ihrer Gesundheit durch Gefahrstoffe? 8. Geben Sie die Bezeichnungen für die in Bild 1 15. a) Welche Sicherheitszeichen können unterschieden und b) welche Aussagen können durch die jeweiligen Zeichen gemacht werden? 16. Benennen Sie die im Bild 2 dargestellten Sicherheitszeichen und geben Sie ihre Bedeutung an. dargestellten Gefahrenpiktogramme von a) bis g) an. a) a) b) c) d) e) f) g) Bild 1: Gefahrenpiktogramme 9. Welche Angaben müssen auf der Verpackung von gefährlichen Stoffen vorhanden sein? 10. a) Durch welche Beurteilung werden die Unfallund Gesundheitsrisiken in Betrieben möglichst gering gehalten? b) Was beschreibt die TRBS 1111 bei der Gefährdungsbeurteilung? 11. Welche Pflichten ergeben sich u. a. für die Unternehmen aus der Unfallverhütungsvorschrift „Sicherheits- und Gesundheitsschutzkennzeichnung am Arbeitsplatz“? 12. a) Was versteht man nach dem ProdSG unter Produkten? b) Unter welchen Voraussetzungen dürfen Produkte auf den Markt gebracht werden, und durch welches Zeichen wird dies angegeben? b) c) d) Bild 2: Sicherheitszeichen 17. Warum werden häufig bei Sicherheitszeichen Zusatzzeichen verwendet? 18. Welche Angaben müssen bei einem Notruf unbedingt gemacht werden? 19. Was versteht man unter Erster Hilfe? 20. Welche Sofortmaßnahmen sind bei Unfällen durch den elektrischen Strom zu treffen? 21. Wie kann man einem durch elektrischen Strom Verunglückten helfen, wenn der Stromkreis nicht unterbrochen werden kann? 22. Beschreiben Sie die Maßnahmen der Ersten Hilfe, wenn Sie einen Verletzten auffinden, der a) ansprechbar ist oder b) nicht ansprechbar ist.