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FH-Kufstein Grundlagen der Elektrotechnik Facility Management

2004, Georg Strauss 97

Schaltungsunterlagen erlutern die Funktion von Schaltungen oder vonLeitungsverbindungen. Sie sagen, wie elektrische Einrichtungen gefertigt, errichtet undgewartet werden.Lieferant und Betreiber mssen vereinbaren, in welcher Form die Schaltungsunterlagenerstellt werden: Papier, Film, Diskette usw. Sie mssen sich auch auf die Spracheeinigen, in der die Dokumentation erstellt wird. Bei Maschinen mssen nach EN 292-2Benutzerinformationen in der Amtssprache des Einsatzlandes verfasst werden.

Schaltungsunterlagen werden in zwei Gruppen unterteilt:

1 oder mehrpolige Darstellung zusammenhngende, halbzusammenhngende oder aufgelste Darstellung lagerichtige DarstellungEine prozessorientierte Darstellung mit dem Funktionsplan (FUP) kann dieSchaltungsunterlagen ergnzen (vgl. vorhergehende Seiten). Beispiele fr dieErstellung von Schaltungsunterlagen sind in IEC 1082-1, EN 61 082-1 aufgefhrt. Erluterung der Arbeitsweise, der Verbindungen oder der rumlichen Lage vonBetriebsmitteln.

Dazu gehren:

Darstellungsmglichkeiten fr Schaltungsunterlagen: erluternde Schaltplne bersichtsschaltplne Ersatzschaltplne erluternde Tabellen oder

Diagramme Ablaufdiagramme,

Ablauftabellen

Zeitablaufdiagramme,Zeitablauftabellen

Verdrahtungsplne Gerteverdrahtungsplne Verbindungsplne Anschlussplne Anordnungsplne

Schaltplne (engl. Diagrams) zeigen den spannungs- oder stromlosen Zustand derelektrischen Einrichtung. Man unterscheidet:

bersichtsschaltplan (block diagram).Vereinfachte Darstellung einer Schaltung mit ihren wesentlichen Teilen. Zeigt dieArbeitsweise und Gliederung einer elektrischen Einrichtung.


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Stromlaufplan (circuit diagram).Ausfhrliche Darstellung einer Schaltung mit ihren Einzelheiten. Zeigt dieArbeitsweise einer elektrischen Einrichtung.

Ersatzschaltplan (equivalent circuit diagram). Besondere Ausfhrung eineserluternden Schaltplanes fr Analyse und Berechnung von

Stromkreiseigenschaften.

Beispiel fr eine Wendeschtzschaltung (links- Rechtslauf)

Verdrahtungsplne (wiring diagrams) zeigen die leitenden Verbindungen zwischenelektrischen Betriebsmitteln. Sie zeigen die inneren oder ueren Verbindungen undgeben im allgemeinen keinen Aufschluss ber die Wirkungsweise.Anstelle von Verdrahtungsplnen knnen auch Verdrahtungstabellen verwendetwerden.

Gerteverdrahtungsplan (unit wiring diagram). Darstellung aller Verbindungen

innerhalb eines Gertes oder einer Gertekombination. Verbindungsplan (interconnection diagram). Darstellung der Verbindung

zwischen den Gerten oder Gertekombinationen einer Anlage.

Anschlussplan (terminal diagram). Darstellung der Anschlusspunkte einerelektrischen Einrichtung und die daran angeschlossenen inneren und uerenleitenden Verbindungen.

Anordnungspan (location diagram). Darstellung der rumlichen Lage derelektrischen Betriebsmittel; muss nicht mastblich sein.


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Hinweise zur Kennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel im Schaltplan sowie zuweiteren Schaltplandetails finden Sie im Kapitel Normen, Formeln, Tabellen.

Beispiel fr einen Verdrahtungsplan einer Einspeisung


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A Baugruppen , Verstrker , Laser

B Umstetzer , Fhler , Lautsprecher

C Kondensatoren

D Binre Elemente , Verzgerungselemente

E Verschiedenes , Lampen , HeizungF Schutzeinrichtungen

G Generatoren

H Meldeeinrichtungen

I frei

J frei

K Relais , Schtze

L Induktivitten


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M Motoren

N Verstrker , Wandler , Regler

O frei

P Megerte

Q Schaltgerte , LastschalterR Widerstnde

S Schalter

T Transformatoren

U Modulatoren , Umsetzer

V Rhren , Halbleiter

W Antennen , Hohlleiter

X Klemmen , Stecker

Y Elektrisch bettigte Einrichtungen

Z Filter , Entzerrer , Begrenzer

A Hilfsfunktion , AUS

B Bewegungseinrichtung

C Zhlung

D Differenzieren

E EIN

F SchutzG Prfung

H Meldung

I Integration

J frei

K Tastbetrieb

L Leiterkennzeichnung

M Hauptfunktion

N Messung

O frei

P Proportional

Q Zustand z.B. Angehalten

R Lschen , Rckstellen

S Speichern , Aufzeichen

T Zeitmessung , Verzgerung

U frei


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V Beschleunigen , Bremsen

W Addieren

X Multiplizieren

Y Analog

Z Digital

- Art , Zhlnummer , Funktion

= Anlage

+ Ort

: Anschluss

L1 Wechselstromnetz ... Auenleiter 1



N Wechselstromnetz ... Neutralleiter

L+ Gleichstromnetz ... Positiv

L- Gleichstromnetz ... Negativ

M Gleichstromnetz ... Mittelleiter

PE Schutzleiter ( Protection Earth )

PEN PEN - Leiter ( Funktion PE & N )

PU Schutzleiter nicht geerdet

E Erder

MM Masse

A Germanium

B Silicium

C Halbleiterwerkstoff mit Bandabstand

D Halbleiterwerkstoff mit Bandabstand

R Polykristalliner Halbleiterwerkstoff


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A Diode

B Kapazittsdiode

C NF-Transistor

D NF-Leistungstransistor

E Tunneldiode

F HF-Transistor

H Hall-Feldsonde

K Hallgenerator

L HF-Leistungstransistor

M Hallgenerator

N Optokoppler

P Strahlungsempfindliches Bauelement

Q Strahlungserzeugendes Bauelement

R Thyristor , alte SerienS Schalttransistor

T Thyristor , Triac

U Leistungsschalttransistor

X Vervielfacher Diode

Y Leistungsdiode

Z Z-Diode

... Laufende Nummer

Bei der Wechselschaltung sind 2 Wechselschalter erforderlich. Zu einemWechselschalter fhrt der Auenleiter L1 (Phase) hin, zum anderen die Ader zumVerbraucher (geschaltet). Zwei Adern verbinden die Wechselschalter, man nennt sie


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Korrespondierende. Die Anschlsse am Schalter sind meist durch Pfeilegekennzeichnet.

Bei Schtzschaltungen zeichnet man den Hauptstromkreis und den Hilfsstromkreis oderSteuerstromkreis meist voneinander getrennt.

Im Hauptstromkreis liegen die zu schaltende Verbraucher (z.B. Motor), dieHauptkontakte der Schtze, sowie die berstrom-Schutzeinrichtungen. Meist lieht einAnschluss an das Drehstromnetz vor (L1, L2, L3, N, PE).

Im Hilfsstromkreis oder Steuerstromkreis liegen die Erregerwicklungen der Schtze(Relais), Schalter bzw. Taster fr den Steuerstrom, sowie Meldeeinrichtungen (z.B.Leuchtmelder, akustische Melder).

Schtzschaltungen unterscheiden sich hauptschlich durch ihre Steuerstromkreise. BeiSchtzschaltungen ist die Schaltung mit Haltekontakt besonders wichtig, da damit eine


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Speicherfunktion realisiert werden kann und somit auch impulsfrmige (z.B. Taster)Signale verarbeitet werden knnen (Abb. oben d).

Ein Stromstoschalter enthlt eine Erregerwicklung und einen Mechanismus mitSchalter. Erhlt die Wicklung einen Spannungsimpuls, liegt kurzzeitig Spannung an, derSchalter schliet und behlt seine Lage bei, auch wenn die Erregerspannung wiederNull geworden ist. Gelangt nun an die Erregerwicklung ein neuerlicherSpannungsimpuls, so ffnet der Schalter und behlt seine Lage bis zum nchstenImpuls bei.

Die Klingelanlage besteht aus einer Stromversorgung (Klingeltransformator), einemSignalgeber (Wecker, Gong) und Tastern (Klingeltaster). Klingelanlagen werden meistmit Kleinspannung betrieben. Trffner enthalten eine Magnetspule, die beiAnsteuerung das Magnetschloss der Tr ffnet (entriegelt).


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Zeitschalter sind Leistungsrelais mit einstellbarer Abfallverzgerung. Bei derAnsteuerung ziehen sie sofort an, endet die Ansteuerung fallen sie nicht sofort ab,sondern erst nach Ablauf der Verzgerungszeit. Die Abfallverzgerung kann aufverschiedene Arten bewirkt werden (elektrische Uhr, elektronische Schaltung: Aufladeneines Kondensators).

mssen stets bei Dauerkontaktgabe (z. B. Druckwchter, Grenztaster) verwendetwerden, um die automatische Wiedereinschaltung zu verhindern. DieEntsperrung kann von auen fr jedermann zugnglich ausgefhrt werden. DieRelais sind umstellbar auf selbstttige Wiedereinschaltung.

knnen nur bei Impulskontaktgabe (z. B. Drucktaster) verwendet werden, danach Abkhlen der Bimetalle keine automatische Wiedereinschaltung mglich ist.

werden gegen die Auswirkungen von Kurzschlssen sowohl zum Schutze desMotors als auch des Relais bentigt. Ihre maximale Gre ist auf jedem Relaisangegeben und muss unbedingt beachtet werden. Grere Werte etwa nach


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dem Leitungsquerschnitt bemessen fhren zu einer Zerstrung von Motor undRelais.

3-polige Motorschutzrelais sind bei Einphasen- und Gleichstrommotoren so zu schalten,dass bei 1-poliger oder 2-poliger Schaltung alle drei Pole des Motorschutzrelais vomStrom durchflossen werden.Ein wichtiges kennzeichnendes Merkmal von berlastrelais sind nach IEC 947-4-1 dieAuslseklassen (10 A, 10, 20, 30). Sie legen fr die verschiedenen Anlaufbedingungenvon Motoren (Normalanlauf bis Schweranlauf) unterschiedliche Auslsekennlinien fest.

Hauptstromkreisa) Sicherungslos ohne Motorschutzrelais (links)

Kurzschlussschutz und berlastschutz durch Motorschutzschalter oderLeistungsschalter

b) Sicherungen mit Motorschutzrelais (mitte, rechts)Kurzschlussschutz fr Schtz und Motorschutzrelais durch Schmelzsicherungen F1


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Steuerstromkreis

a) Sicherungslos ohne Motorschutzrelais: Kurzschlussschutz und berlastschutz durchMotorschutzschalter oder Leistungsschalterb) Sicherungen mit Motorschutzrelais: Kurzschlussschutz fr Schtz undMotorschutzrelais durch Schmelzsicherungen F1


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Steuerstromkreis

Stern-Dreieck-Schalter mit Motorschutzrelais, also mit thermisch verzgertemberstromrelais, haben in der normalen Schaltung das Motorschutzrelais in denAbleitungen zu den Motorklemmen U1, V1, W1 oder V2, W2, U2.Das Motorschutzrelais wirkt auch in der Sternschaltung, denn es liegt in Reihe mit derMotorwicklung.


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Hauptstromkreis, Wirkschaltplan: Stern-Dreieck-Schaltung

Steuerstromkreis, Stromlaufplan: Stern-Dreieck-Schaltung


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1. Aus welchen Teilen besteht ein Relais?

2. Was ist der Unterschied zwischen einem Relais und einem Schtz?

3. Welche Arten von Stromkreisen unterscheidet man bei Schtzschaltungen?

4. Was versteht man unter einer Selbsthalte-Schaltung?

5. Wie funktioniert ein Stromstoschalter?

6. Warum wird bei Asynchronmotoren ein Stern-Dreieck Anlauf verwendet?

7. Was versteht man unter Stern bzw. Dreieckschaltung eines Drehstrommotors?

8. Wie kann eine Drehrichtungsumkehr bei einem Asynchronmotor durchgefhrtwerden?

9. Welche Sicherungselemente werden beim Betrieb eines Drehstrommotors

schaltungstechnisch eingesetzt?

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