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VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL · Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG Düsselberger Straße 23 · 42781 Haan-Gruiten Europa-Nr.: 35814 EUROPA-FACHBUCHREIHE für elektrotechnische und elektronische Berufe Technische Kommunikation Elektrotechnik Schaltungs- und Systemanalyse Arbeitsblätter und Aufgaben Grundbildung – Lernfelder 1– 4 7. neu bearbeitete und erweiterte Auflage Bearbeitet von Lehrern und Ingenieuren an beruflichen Schulen und in der Industrie Lösungen

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VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL · Nourney, Vollmer GmbH & Co. KGDüsselberger Straße 23 · 42781 Haan-GruitenEuropa-Nr.: 35814

EUROPA-FACHBUCHREIHEfür elektrotechnische und elektronische Berufe

Technische KommunikationElektrotechnik

Schaltungs- und Systemanalyse

Arbeitsblätter und AufgabenGrundbildung – Lernfelder 1– 4

7. neu bearbeitete und erweiterte Auflage

Bearbeitet von Lehrern und Ingenieuren an beruflichen Schulenund in der Industrie

Lösungen

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Autoren:Ulrich Beer Dipl.-Ing. (FH), Fachlehrer KaufbeurenHorst Gebert Dipl.-Ing. (FH) Schwäbisch HallGregor Häberle Dr.-Ing. TettnangHanswalter Jöckel Dipl.-Ing. (FH), Oberstudienrat FriedrichshafenThomas Käppel Fachlehrer MünchbergJürgen Schwarz Dipl.-Ing., Studiendirektor TettnangJavier Stillig Dipl.-Ing. (FH), M.Sc. Stuttgart

Lektorat und Leitung des Arbeitskreises: Jürgen Schwarz, Tettnang

Bildbearbeitung: Zeichenbüro des Verlags Europa-Lehrmittel, Ostfildern

7. Auflage 2019Europa-Nr.: 35814ISBN 978-3-8085-3843-2Druck 5 4 3 2 1

Alle Drucke derselben Auflage sind parallel einsetzbar, da sie bis auf die Behebung von Druckfehlern unter-einander unverändert sind.

Diesem Buch wurden die neuesten Ausgaben der DIN-Blätter und der VDE-Bestimmungen zugrunde gelegt.Verbindlich sind jedoch nur die DIN-Blätter und VDE-Bestimmungen selbst.Die DIN-Blätter können von der Beuth-Verlag GmbH, Burggrafenstraße 6, 10787 Berlin, und Kamekestraße 2 – 8, 50672 Köln, bezogen werden. Die VDE-Bestimmungen sind bei der VDE-Verlag GmbH, Bismarckstraße 33, 10625 Berlin, erhältlich.

Alle Rechte vorbehalten. Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der gesetzlichgeregelten Fälle muss vom Verlag schriftlich genehmigt werden.© 2019 by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, 42781 Haan-Gruitenhttp: // www.europa-lehrmittel.deSatz: Grafische Produktionen Neumann, 97222 RimparUmschlag: Braunwerbeagentur, 42477 RadevormwaldUmschlagfotos: Diagramm und Festplatte: Autoren; Logo: Siemens © Siemens AG 2018Druck: Himmer GmbH, 86167 Augsburg

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Liebe Leserin, lieber Leser,die Trilogie „Technische Kommunikation Elektrotechnik“ besteht aus dem Informationsband, den Arbeitsblättern und Aufgaben zu den Lernfeldern 1–4 und den Arbeitsblättern und Aufgaben zu den Lernfeldern 5–12. Die Trilogie befähigt Sie als Lernenden eines elektrotechnischen oder mechatronischen Berufes, insbesondere den Prüfungsteil „Schaltungs- und Systemanalyse“ als einen Teil der Abschlussprüfung problemlos zu bewältigen. Sie lernen durch selbständiges Handeln, Schaltungsunterlagen und Dokumentationen fachgerecht anzufertigen, auszuwerten und funktionell zu analysieren. Sie werden in die Lage versetzt, geeignete Mess- und Prüfverfah-ren sowie Diagnosesysteme auszuwählen und Fehlerursachen zu bestimmen. Sie lernen außerdem, elektrische Schutzmaßnahmen den Anforderungen entsprechend zu bewerten.

Für welche Berufe sinnvoll?

Elektroniker/in für die Fachrichtung (Handwerk)• Energie- und Gebäudetechnik• Automatisierungstechnik• Maschinen- und Antriebstechnik

Elektroniker/in für die Fachrichtung (Industrie)• Gebäude- und Infrastruktursysteme• Betriebstechnik• Automatisierungstechnik• Geräte und Systeme• Maschinen- und Antriebstechnik

Industrieelektriker/in für die Fachrichtung• Betriebstechnik• Geräte und Systeme

Elektroanlagenmonteur / in Mechatroniker / in

Außerdem geeignet für • Schüler an Berufsfachschulen und technischen

Gymnasien• Meisterschüler• Technikerschüler

Arbeitsblätter und Aufgaben, Lernfelder 1–4Die Arbeitsblätter und Aufgaben zur Grundbildung beinhalten zu jedem Lernfeld eine übergeordnete, berufstypische Projektbeschreibung. Daraus ergeben sich Arbeitsaufträge, die Sie selbst oder im Team bearbeiten können.

Was ist neu?Die Arbeitsblätter und Aufgaben, Lernfeld 1 – 4, wurden vollständig überarbeitet und mit neuen Inhalten ergänzt.LF1: Betriebliche Strukturen, Tätigkeiten und Arbeitsprozesse des Berufes, Auftragsplanung Gefahren des elektrischen Stromes, GrundschaltungenLF2: LeitungsdimensionierungLF3: Prinzip von Steuer- und Regelungsprozessen, Begriffe, Kennzeichnung von Schaltern und SchützenLF4: Merkmale von PC-Hardware-Komponenten, PC-Peripheriegeräte

Arbeitsblätter und Aufgaben, Lernfelder 5–12Die Arbeitsblätter und Aufgaben zur Fachbildung bauen auf den bereits erworbenen grundlegenden Kennt-nissen der Schaltungs- und Systemanalyse auf und helfen bei der weitergehenden Qualifizierung.

InformationsbandDer Informationsband stellt alle notwendigen Kenntnisse zur Verfügung, die für die erfolgreiche Bearbeitung der Arbeitsblätter und Aufgaben erforderlich sind. Jedem Lernfeld ist eine Übersicht vorangestellt, auf der die Inhalte des Informationsbandes den Inhalten der Arbeitsblätter zugeordnet sind. Somit lässt sich sehr einfach der Bezug zwischen Arbeitsblättern und Informationsband herstellen.

Gerne freuen wir uns auf einen Dialog mit Ihnen. Schreiben Sie uns unter:[email protected]

Die Autoren und der Verlag Europa-LehrmittelHerbst 2019

1Projektbeschreibung

Projektbeschreibung Ein mittelständisches Unternehmen für elektrotechnische Einrich-tungen erstellt mit dem PC z.B. Schaltpläne für elektrotechnische Installationen und elektronische Geräte, Betriebsanleitungen, Präsentationen oder Angebote (c Bild 1). Regelmäßig soll über-prüft werden, ob die einzelnen Schaltzeichen in den verschiedenen Bibliotheksdateien noch normgerecht sind (c Bild 2).

Dies ist insbesondere wichtig für die Schaltplanerstellung mit einem Schaltplaneditor und dem Entwurf von Leiterplatten (c Bild 3).

Im Prüffeld des Betriebes soll der Auszubildende z. B. im Ausbil-dungsberuf Elektroniker mit der Fachrichtung Energie- und Gebäu-detechnik fachgerecht mit den Grundschaltungen der Elektrotech-nik umgehen. Außerdem soll er für Hilfskräfte Anleitungen und technische Unterlagen für einfache Messschaltungen und für das normgerechte Anlegen von Wertetabellen und Kennlinien erstellen.

Bild 1: PC-Arbeitsplatz

Bild 2: NormblattausschnittBild 3: Schaltplanerstellung mit einem Schaltplaneditor

1.5 Schaltzeichen für Installationsgeräte

1.1 Betriebliche Strukturen

1.2 Tätigkeiten und Arbeitsprozesse des Berufes

1.3 Auftragsplanung, Angebotserstellung, Auftragsrealisierung

1.4 Gefahren des elektrischen Stromes

1.9 Normschrift

1.10 Ansichten von Werkstücken

1.11 Bemaßung und Darstellung von Werkstücken

1.12 Projektionsmethoden

1.13 Abwicklung

1.14 Explosionszeichnung

1.6 Allgemeine Schaltzeichen

1.7 Normen zur Kennzeichnung von Betriebsmitteln

1.8 Kennzeichnung der Betriebsmittel nach DIN EN 61346-2

1.16 Kennlinien von Wirkwiderstand und NTC-Widerstand

1.15 Das Ohmsche Gesetz

1.17 Reihenschaltung von Widerständen

1.20 Parallelschaltung von Widerständen

1.21 Spannungsteiler

1.22 Schaltungen von Heizleitern in einem Kochfeld

1.24 Arbeitsbereich und höchstzulässige Verlustleistung

1.23 Brückenschaltung

1.25 Reihen- und Parallelschaltung von Spannungsquellen

1.19 Schaltung mit Diode

1.18 Leuchtdiode (LED) mit Vorwiderstand

1.28 Indirekte Widerstandsbestimmung

1.29 Messung der elektrischen Leistung

1.30 Messung der elektrischen Arbeit

1.26 Bestückung einer Leiterplatte

1.27 Entwurf einer Leiterplatte

ElektrotechnischeSysteme

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Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen(analyzing electrotechnical systems and checking functions)

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1Arbeitsblätter und Aufgaben Informationsband

Betriebliche Strukturen, Arbeitsorganisation und betriebliche KommunikationAufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und Arbeitsprozesse des Berufes sowie Produkte und Dienstleistungen nennen.

Vertieft in Lernfeld 4• Betriebliche Strukturen• Tätigkeiten und Arbeitsprozesse des Berufes• Auftragsplanung, Angebotserstellung, Auftragsrealisierung• Lastenheft, Pflichtenheft

• Arbeitsorganisation und betriebliche Kommunikation• Auftragsplanung, Angebotserstellung, Auftragsrealisierung

Gefahren des elektrischen StromesGefahren des elektrischen Stromes kennen und einschätzen.

Vertieft in Lernfeld 2• Isolationsfehler und Schutzeinrichtungen• Schutzmaßnahmen

• Gefahren des elektrischen Stromes

Schaltpläne, SchaltzeichenStromlaufplan eines einfachen Stromkreises normgerecht darstellen.

• Schaltzeichen für Installationsgeräte• Allgemeine Schaltzeichen• Normen zur Kennzeichnung von Betriebsmitteln• Kennzeichnung der Betriebsmittel nach DIN EN 81346• Normschrift• Technisches Zeichnen

• Häufige Schaltungsarten • Normung• Zeichenblattgrößen und Maßstab• Normschrift und Linienarten• Diagramme und Kennlinien• Technisches Zeichnen• Schaltzeichenelemente• Beispiele von Schaltzeichen• Schaltzeichen für die einpolige Darstellung• Kennzeichnung von Objekten in Schaltplänen

nach DIN EN 81346

Elektrische Betriebsmittel, Grundschaltungen, elektrische GrundgrößenReihen-, Parallel- und gemischte Schaltungen in berufsbezogenen Anwendungen analysieren.

• Ohmsches Gesetz• Kennlinien von Wirkwiderstand und NTC-Widerstand• Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen• Schaltung mit Diode und Leuchtdiode (LED) mit

Vorwiderstand• Spannungsteiler• Schaltungen von Heizleitern in einem Kochfeld• Brückenschaltung• Arbeitsbereich und höchstzulässige Verlustleistung• Reihen- und Parallelschaltung von Spannungsquellen• Leiterplatten

• Reihenschaltung und Parallelschaltung• Gemischte Schaltungen• Elektrische Leistung und Arbeit• Arbeitspunkt bei Reihenschaltungen• Bauelemente und ihre Kennlinien• Leiterplatten

Messverfahren, FehlersucheIn einfachen Schaltungen elektrische Grundgrößen (U, Û, R und P ) unter Verwendung geeigneter Messgeräte messen, protokollieren und beurteilen.

• Indirekte Widerstandsbestimmung• Messung der elektrischen Leistung• Messung der elektrischen Arbeit

• Messen elektrischer Größen

Inhalte Lernfeld 1Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen

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Projektbeschreibung

4Sie sind in einem Elektrofachbetrieb tätig, der neben der Instal-lation von Elektroanlagen auch informationstechnische Systeme, z. B. Computerarbeitsplätze und vernetzte Computersysteme, bereitstellt. Dabei kann es auch erforderlich sein, dass für einen Kunden spezielle Software entwickelt werden muss, weil für eine bestimmte Anwendung, z. B. ein spezielles Kalkulationsprogramm für eine Firma oder ein Steuerungsprogramm für einen Mikrocon-troller, keine handelsübliche Software verwendet werden kann.

Zur Bereitstellung von informationstechnischen Systemen werden Kompetenzen aus vielen verschiedenen Bereichen der Informati-onstechnik benötigt, z. B.:• PC-Hardware, z. B. PC-Komponenten auswählen und PCs mon-

tieren sowie die Anbindung von Peripherie,• Systemsoftware, z. B. Installation und Einrichtung eines Betriebs-

systems für einen PC,• Anwendungsprogramme, z. B. Arbeiten mit Kalkulations-, Text-

verarbeitungs- oder CAD-Programmen,• Lokale Netzwerke, z. B. Montage eines Netzwerkes für ein Büro,• Öffentliche Netzwerke, z. B. Anbindung eines lokalen Netz-

werkes an das Internet,• Softwareentwicklung, z. B. Entwicklung eines Programms für

einen Mikrocontroller,• Datensicherheit und Datenschutz, z. B. Möglichkeiten zur Her-

stellung von Datensicherheit und Datenschutz.

Die Bereitstellung eines informationstechnischen Systems ist meist ein komplexes Vorhaben, bei dem eine Vielzahl von Anfor-derungen, Rahmenbedingungen, Terminen, Ressourcen und ein Budget festgelegt sind. In diesem Zusammenhang spricht man von einem Projekt. Der prinzipielle Ablauf eines Projektes erfolgt nach einem standardisierten Schema (c Bild 1). Bei der Durchführung eines Projektes zur Bereitstellung eines informationstechnischen Systems werden von den Mitarbeitern Kompetenzen in vielen Teilbereichen der Informationstechnik (c Bild 2) vorausgesetzt.

Bereitstellunginformationstechnischer

Systeme

4.20 Angebotserstellung

4,21 Software-Entwurf

4.22 Programmentwicklung, Programmdokumentation

4.18 Lastenheft

4.19 P�ichtenheft

4.16 Datensicherheit und Datenschutz

4.17 Projektarbeit

4.14 Netzwerkprotokoll-Kon�guration und Anbindung an das Internet

4.13 Vernetzung von Computern

4.15 WLAN installieren und kon�gurieren

4.3 Merkmale von PC-Hardware- Komponenten

4.1 Mikrocomputer, Mikrocontroller, Betriebssysteme

4.2 PC-Hardware

4.5 Anschlüsse am Computer

4.4 PC-Montage

4.10 Anwendungsprogramme Zeichnen mit sPlan

4.11 Anwendungsprogramme Leiterplattenentwurf mit EAGLE

4.12 Datenübertragung, Datenschnitt- stellen, Netzwerkleitungen

4.6 PC-Peripheriegeräte

4.9 Anwendungsprogramme Präsentieren mit Power-Point

4.7 Software-Installation und Kon�guration

4.8 Anwendungsprogramme – Arbeiten mit Word und Excel

Terminplanung Projekt Computervernetzung

Projektde�nition → Lastenheft

Projektdurchführung

Projektabnahme

Projektplanung → P�ichtenheft

Projektstrukturplan (PSP)

Terminplan Woche 8 Woche 9 Woche 10 Woche 11 Woche 12 Woche 13

AP 11AP 12AP 13AP 21AP 22AP 23AP 31

Projektabschluss

Bild 2: Kompetenzen zur Bereitstellung informationstechnischer Systeme (Auswahl)

Bild 1: Prinzipieller Ablauf eines Projekts

Projektbeschreibung

Informationstechnische Systeme bereitstellen(providing information technology systems)

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Übersicht über die LernfelderBeispiel – Fachrichtung Energie- und Gebäudetechnik

1. Ausbildungsjahr

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LF 1Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen(analyzing electrotechnical systems and checking functions)Betriebliche Strukturen, Arbeitsorganisation und Kommunikation, Schaltpläne und Schaltzeichen, elektrische Betriebsmittel, Grundschaltungen und elektrische Grundgrößen, Messverfahren.

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LF 2Elektrotechnische Installationen planen und ausführen(planning and implementing electric installations)Energiebedarf einer Anlage oder eines Gerätes, Installationstechnik, Sicherheitsbestimmungen, Leitungs-dimensionierung, Arbeitsorganisation, Kostenberechnung, Angebotserstellung.

LF 3Steuerungen analysieren und anpassen(analyzing and adjusting controls)Steuern und Regeln, verbindungsprogrammierte Signalverarbeitung mit Schützen, digitale Schaltungen, speicherprogrammierte Signalverarbeitung.

LF 4Informationstechnische Systeme bereitstellen(providing information technology systems)Hardware, Betriebssysteme, Software, Netzwerke, Datenübertragung, Datensicherung, Datenschutz, Konfiguration von Systemen, Lastenheft, Pflichtenheft, Beschaffung, Dokumentation, Präsentation.

2. Ausbildungsjahr

LF 5Elektroenergieversorgung und Sicherheit von Betriebsmitteln gewährleisten(guaranteeing the supply of electrical power and safety of equipment)Wechsel- und Drehstromsystem, Netzsysteme und Schutzmaßnahmen, Schalt- und Verteilungsanlagen, Transformator.

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LF 6Anlagen und Geräte analysieren und prüfen(analyzing and testing electrical installations and devices)Mess- und Prüfmittel, Messen elektrischer und nichtelektrischer Größen, Fehleranalyse und -suche, Geräte- und Anlagenprüfung, Netzgeräte, Sensoren und Aktoren, Schnittstellen, Reparaturauftrag.

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LF 7Steuerungen für Anlagen programmieren und realisieren(programming and implementing control systems and installations)Steuerungs- und Regelungstechnik, Programmieralgorithmen, Gebäudeleit- und systemtechnik, Sensoren, Aktoren, Feldbussysteme.

LF 8Antriebssysteme auswählen und integrieren(selecting and integrating drive systems)Elektromechanische Komponenten, Arten von Motoren, Anlass- und Bremsverfahren, Stromrichter.

3. Ausbildungsjahr

LF 9Kommunikationssysteme in Wohn- und Zweckbauten planen und realisieren(planning and implementing communication systems in residential and functional buildings)Personenrufanlagen, Gefahrenmeldeanlagen, Antennen- und Breitbandkommunikationsanlagen, Tele-kommunikationsendgeräte und -anlagen.

LF 10Elektrische Anlagen der Haustechnik in Betrieb nehmen und instand halten(commissioning and maintenance of building service systems)Beleuchtungsanlagen, Elektrowärmegeräte, Klimaanlagen, Kältegeräte, Wärmepumpen, Hausgeräte, Blitzschutz, umweltgerechtes Verhalten.

LF 11Energietechnische Anlagen errichten, in Betrieb nehmen und instand setzen(building, commmissioning and maintaining energy systems)Netzformen, Drehstromtransformatoren, Schaltgeräte, Kompensation, Fotovoltaik, Wechselrichter, Windkraft, unterbrechungsfreie Stromversorgung, Kraft-Wärme-Kopplung, Brennstoffzelle.

4. Ausbildungsjahr

LF 12Energie- und gebäudetechnische Anlagen planen und realisieren(planning and implementing energy systems and building services systems)Gestalten von Projekten für energie- und gebäudetechnische Anlagen.

LF 13Energie- und gebäudetechnische Anlagen instand halten und ändern(maintenance and changing of energy and building services systems)Planen von Instandhaltungs- und Änderungsmaßnahmen in energie- und gebäudetechnischen Anlagen.

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Inhaltsverzeichnis

Inhalte Lernfeld 1 7

Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen 7

Projektbeschreibung zu Lernfeld 1 8

1.1 Betriebliche Strukturen 9

1.2 Tätigkeiten und Arbeitsprozesse des Berufes 10

1.3 Auftragsplanung 11

1.4 Gefahren des elektrischen Stromes 12

1.5 Schaltzeichen für Installationsgeräte 13

1.6 Allgemeine Schaltzeichen 14

1.7 Normen zur Kennzeichnung von Betriebsmitteln 15

1.8 Kennzeichnung der Betriebsmittel nach DIN EN 81346-2 16

1.9 Normschrift 17

1.10 Ansichten von Werkstücken 18

1.11 Bemaßung und Darstellung von Werkstücken 19

1.12 Projektionsmethoden 20

1.13 Abwicklung 21

1.14 Explosionszeichnung 22

1.15 Das ohmsche Gesetz 23

1.16 Kennlinien von Wirkwiderstand und NTC-Widerstand 24

1.17 Reihenschaltung von Widerständen 25

1.18 Leuchtdiode (LED) mit Vorwiderstand 26

1.19 Schaltung mit Diode 27

1.20 Parallelschaltung von Widerständen 28

1.21 Spannungsteiler 29

1.22 Schaltungen von Heizleitern in einem Kochfeld 30

1.23 Brückenschaltung 31

1.24 Arbeitsbereich und höchstzulässige Verlustleistung 32

1.25 Reihen- und Parallelschaltung von Spannungsquellen 33

1.26 Bestückung einer Leiterplatte 34

1.27 Entwurf einer Leiterplatte 35

1.28 Indirekte Widerstandsbestimmung 36

1.29 Messung der elektrischen Leistung 37

1.30 Messung der elektrischen Arbeit 38

Inhalte Lernfeld 2 39

Elektrotechnische Installationen planen und ausführen 39

Projektbeschreibung zu Lernfeld 2 40

2.1 Ausschaltung mit beleuchtetem Schalter 41

2.2 Serienschaltung mit Ausschaltung 42

2.3 Wechselschaltung mit Steckdosen 43

2.4 Sparwechselschaltung mit beleuchteten Schaltern 44

2.5 Kreuzschaltung mit Rückmeldung 45

2.6 Kreuzschaltung mit Steckdosen 46

2.7 Stromstoßschaltung 47

2.8 Stromstoßschaltung mit Rückmeldung 48

2.9 Treppenhausschaltungen 49

2.10 Rufschaltungen 50

2.11 Ruf- und Türöffneranlage mit Stromstoßschaltung 51

2.12 Ruf- und Türöffneranlage für drei Wohnungen 52

2.13 Installationsschaltplan einer 4-Zimmer-Wohnung 53

2.14 Installationsschaltplan und Stückliste für das Schlafzimmer 54

2.15 Unterverteiler der 4-Zimmer-Wohnung 55

2.16 Installationsschaltplan einer Werkstatt 56

2.17 Prüfung von Schutzmaßnahmen 57

2.18 Projektarbeiten Beleuchtung, Rufanlage 58

2.19 Isolationsfehler und Schutzeinrichtungen 59

2.20 Schutzmaßnahmen 60

2.21 Leitungsdimensionierung 61

Inhalte Lernfeld 3 62

Steuerungen analysieren und anpassen 62

Projektbeschreibung zu Lernfeld 3 63

3.1 Prinzip von Steuer- und Regelungsprozessen, Begriffe 64

3.2 Kennzeichnung von Schaltern und Schützen 65

3.3 Schützschaltung 66

3.4 Schützschaltung mit Haltekontakt 67

3.5 Wendeschützsteuerung, direktes Umschalten 68

3.6 Wendeschützsteuerung, Umschaltung über AUS 69

3.7 Zeitrelais mit Einschaltverzögerung und Ausschaltverzögerung 70

3.8 Folgesteuerung 1 71

3.9 Folgesteuerung 2 72

3.10 Steuerung einer Mischanlage – Stromlaufpläne 73

3.11 Steuerung einer Mischanlage – Anschlussplan 74

3.12 Steuerschaltungen 75

3.13 Schalter und Schütze 1 76

3.14 Schalter und Schütze 2 77

3.15 Verknüpfungen der Digitaltechnik mit UND und ODER 78

3.16 Verknüpfungen der Digitaltechnik mit NAND und NOR 79

3.17 Bistabile Kippschaltungen 80

3.18 Astabile Kippschaltungen 81

3.19 Monostabile Kippschaltungen 82

3.20 Schwellwertschalter (Schmitt-Trigger) 83

3.21 Schaltungen der Digitaltechnik 1 84

3.22 Schaltungen der Digitaltechnik 2 85

3.23 Beleuchtungssteuerung mit Kleinsteuergerät 86

3.24 Schaufensterbeleuchtung mit Kleinsteuergerät 87

3.25 SPS-Grundfunktionen: UND, ODER 88

3.26 SPS-Grundfunktionen: UND vor ODER, ODER vor UND 89

3.27 SPS-Programmieren von Befehlsgebern 90

3.28 Vom Funktionsplan zur Anweisungsliste 91

3.29 SPS-Speicherfunktionen 92

3.30 Zeitfunktionen mit Kleinsteuerung/SPS 93

3.31 Zähler mit Kleinsteuerung/SPS 94

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Inhaltsverzeichnis

Inhalte Lernfeld 4 95

Informationstechnische Systeme bereitstellen 95

Projektbeschreibung zu Lernfeld 4 96

4.1 Mikrocomputer, Mikrocontroller, Betriebssysteme 97

4.2 PC-Hardware 98

4.3 Merkmale von PC-Hardware-Komponenten 99

4.4 PC-Montage 100

4.5 Anschlüsse am Computer 101

4.6 PC-Peripheriegeräte 102

4.7 Software-Installation und Konfiguration 103

4.8 Anwendungsprogramme – Arbeiten mit Word und Excel 104

4.9 Anwendungsprogramme – Präsentieren mit PowerPoint 105

4.10 Anwendungsprogramme – Zeichnen mit sPlan 106

4.11 Anwendungsprogramme – Leiterplattenentwurf mit EAGLE 107

4.12 Datenübertragung, Datenschnittstellen, Netzwerkleitungen 108

4.13 Vernetzung von Computern 109

4.14 Netzwerkprotokoll-Konfiguration und Anbindung an das Internet 110

4.15 WLAN installieren und konfigurieren 111

4.16 Datensicherheit und Datenschutz 112

4.17 Projektarbeit 113

4.18 Lastenheft 114

4.19 Pflichtenheft 115

4.20 Angebotserstellung 116

4.21 Software-Entwurf 117

4.22 Programmentwicklung, Programmdokumentation 118

Lösungen 119

2.18 Projektarbeiten Beleuchtung, Rufanlage 119

2.19 Isolationsfehler und Schutzeinrichtungen 120

2.20 Schutzmaßnahmen 121

3.12 Steuerschaltungen 122

3.12 Steuerschaltungen 123

3.13 Schalter und Schütze 1 124

3.14 Schalter und Schütze 2 125

3.21 Schaltungen der Digitaltechnik 1 126

3.22 Schaltungen der Digitaltechnik 2 127

4.1 Mikrocomputer, Mikrocontroller, Betriebssysteme 128

4.12 Datenübertragung, Datenschnittstellen, Netzwerkleitungen 129

4.17 Projektarbeit 130

4.21 Software-Entwurf 131

4.22 Programmentwicklung, Programmdokumentation 132

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1Arbeitsblätter und Aufgaben Informationsband

Betriebliche Strukturen, Arbeitsorganisation und betriebliche KommunikationAufgaben, Arbeitsanforderungen, Tätigkeiten und Arbeitsprozesse des Berufes sowie Produkte und Dienstleistungen nennen.

Vertieft in Lernfeld 4• Betriebliche Strukturen• Tätigkeiten und Arbeitsprozesse des Berufes• Auftragsplanung, Angebotserstellung, Auftragsrealisierung• Lastenheft, Pflichtenheft

• Arbeitsorganisation und betriebliche Kommunikation• Auftragsplanung, Angebotserstellung, Auftragsrealisierung

Gefahren des elektrischen StromesGefahren des elektrischen Stromes kennen und einschätzen.

Vertieft in Lernfeld 2• Isolationsfehler und Schutzeinrichtungen• Schutzmaßnahmen

• Gefahren des elektrischen Stromes

Schaltpläne, SchaltzeichenStromlaufplan eines einfachen Stromkreises normgerecht darstellen.

• Schaltzeichen für Installationsgeräte• Allgemeine Schaltzeichen• Normen zur Kennzeichnung von Betriebsmitteln• Kennzeichnung der Betriebsmittel nach DIN EN 81346• Normschrift• Technisches Zeichnen

• Häufige Schaltungsarten • Normung• Zeichenblattgrößen und Maßstab• Normschrift und Linienarten• Diagramme und Kennlinien• Technisches Zeichnen• Schaltzeichenelemente• Beispiele von Schaltzeichen• Schaltzeichen für die einpolige Darstellung• Kennzeichnung von Objekten in Schaltplänen nach

DIN EN 81346

Elektrische Betriebsmittel, Grundschaltungen, elektrische GrundgrößenReihen-, Parallel- und gemischte Schaltungen in berufsbezogenen Anwendungen analysieren.

• Ohmsches Gesetz• Kennlinien von Wirkwiderstand und NTC-Widerstand• Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen• Schaltung mit Diode und Leuchtdiode (LED) mit Vorwider-

stand• Spannungsteiler• Schaltungen von Heizleitern in einem Kochfeld• Brückenschaltung• Arbeitsbereich und höchstzulässige Verlustleistung• Reihen- und Parallelschaltung von Spannungsquellen• Leiterplatten

• Reihenschaltung und Parallelschaltung• Gemischte Schaltungen• Elektrische Leistung und Arbeit• Arbeitspunkt bei Reihenschaltungen• Bauelemente und ihre Kennlinien• Leiterplatten

Messverfahren, FehlersucheIn einfachen Schaltungen elektrische Grundgrößen (U, Û, R und P ) unter Verwendung geeigneter Messgeräte messen, protokollieren und beurteilen.

• Indirekte Widerstandsbestimmung• Messung der elektrischen Leistung• Messung der elektrischen Arbeit

• Messen elektrischer Größen

Inhalte Lernfeld 1Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen

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1Projektbeschreibung

Projektbeschreibung Ein mittelständisches Unternehmen für elektrotechnische Einrich-tungen erstellt mit dem PC z.B. Schaltpläne für elektrotechnische Installationen und elektronische Geräte, Betriebsanleitungen, Prä-sentationen oder Angebote (c Bild 1). Regelmäßig soll überprüft werden, ob die einzelnen Schaltzeichen in den verschiedenen Bib-liotheksdateien noch normgerecht sind (c Bild 2).

Dies ist insbesondere wichtig für die Schaltplanerstellung mit einem Schaltplaneditor und dem Entwurf von Leiterplatten (c Bild 3).

Im Prüffeld des Betriebes soll der Auszubildende z. B. im Ausbil-dungsberuf Elektroniker mit der Fachrichtung Energie- und Gebäu-detechnik fachgerecht mit den Grundschaltungen der Elektrotech-nik umgehen. Außerdem soll er für Hilfskräfte Anleitungen und technische Unterlagen für einfache Messschaltungen und für das normgerechte Anlegen von Wertetabellen und Kennlinien erstellen.

Bild 1: PC-Arbeitsplatz

Bild 2: NormblattausschnittBild 3: Schaltplanerstellung mit einem Schaltplaneditor

1.5 Schaltzeichen für Installationsgeräte

1.1 Betriebliche Strukturen

1.2 Tätigkeiten und Arbeitsprozesse des Berufes

1.3 Auftragsplanung, Angebotserstellung, Auftragsrealisierung

1.4 Gefahren des elektrischen Stromes

1.9 Normschrift

1.10 Ansichten von Werkstücken

1.11 Bemaßung und Darstellung von Werkstücken

1.12 Projektionsmethoden

1.13 Abwicklung

1.14 Explosionszeichnung

1.6 Allgemeine Schaltzeichen

1.7 Normen zur Kennzeichnung von Betriebsmitteln

1.8 Kennzeichnung der Betriebsmittel nach DIN EN 61346-2

1.16 Kennlinien von Wirkwiderstand und NTC-Widerstand

1.15 Das Ohmsche Gesetz

1.17 Reihenschaltung von Widerständen

1.20 Parallelschaltung von Widerständen

1.21 Spannungsteiler

1.22 Schaltungen von Heizleitern in einem Kochfeld

1.24 Arbeitsbereich und höchstzulässige Verlustleistung

1.23 Brückenschaltung

1.25 Reihen- und Parallelschaltung von Spannungsquellen

1.19 Schaltung mit Diode

1.18 Leuchtdiode (LED) mit Vorwiderstand

1.28 Indirekte Widerstandsbestimmung

1.29 Messung der elektrischen Leistung

1.30 Messung der elektrischen Arbeit

1.26 Bestückung einer Leiterplatte

1.27 Entwurf einer Leiterplatte

ElektrotechnischeSysteme

8

Elektrotechnische Systeme analysieren und Funktionen prüfen(analyzing electrotechnical systems and checking functions)

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Arbeitsblatt

1

Beispiel für die Betriebsstruktur eines kleinen Handwerksbetriebs:

Werkstatt und CADDaniel Jung

staatl. gepr. Techniker

Tobias VordererGeselle

Florian BergGeselle

Jochen FröhlichGeselle

Adrian GonzalesAzubi, 3. Lehrjahr

Nadine WeissGesellin

Alfons LocherBauhelfer

Melanie BöttgerAzubi, 1. Lehrjahr

Kevin SchusterAzubi, 2. Lehrjahr

BaustellenThomas EwertElektromeister

Buchhaltungund EinkaufCarola Meier

Geschäftsführer / Meister

Dipl.-Ing. Karl-Horst Meier

Schule: Klasse: Datum: Gezeichnet: Geprüft:

Bild 1: Stab-Linien-Organisationen eines mittelständischen Unternehmens (Beispiel)

ProduktionVertrieb

Geschäftsführung

Service

Qualitäts- undUmweltmanagement

Assistenz derGeschäftsführung

Material-wirtschaft Finanzen

Einkauf Außen-dienst

Control-ling

Arbeitsvor-bereitung

Werk-stätten

Logistik Innen-dienst

Buch-haltung

Vor-und End-montage

Reparatur

Marketing IT Prüffeld

Meist sind Unternehmen in eine der drei folgenden organisato-rischen Betriebsformen strukturiert:

1. Linienorganisierte Unternehmen haben klar abgegrenzte Be-reiche und sind funktions- oder produktorientiert aufgebaut.

2. Stab-Linien-Organisationen unterscheiden sich von der Linien-organisation dadurch, dass bestimmten Stellen Fachexperten (Stäbe) zugeordnet sind. So beraten beispielsweise Ingenieure den Geschäftsführer in ausgewählten Fachfragen zum Umwelt-schutz (c Bild 1).

3. Die dritte organisatorische Betriebsform ist die Matrixorgani-sation. Sie kommt oft dort zum Einsatz, wo Funktionsbereiche wie Entwicklung, Fertigung oder Verwaltung mit Projektteams zusammenarbeiten.

Aufgabe

Wie ist Ihr Unternehmen organisiert? Zeichnen Sie das Organi-gramm mit den für Sie wesentlichen Bereichen, beispielsweise den Abteilungen, die Sie während Ihres Durchlaufplans besuchen werden.

9

1.1 Betriebliche Strukturen(operational structures)

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Arbeitsblatt

1

a) Ausgeführte elektrotechnische Tätigkeiten

• Grundschaltungen der Installationstechnik für die Energieversorgung aufgebaut und in Betrieb genommen.

b) Geplante Tätigkeiten für die folgenden drei Monate:

• Material- und Lohnkosten für ein Angebot ermitteln.

• Auf Grundlage eines Leistungsverzeichnisses ein Angebot erstellen.

• Anlagen nach DIN VDE 0100-600 (Isolationswiderstand, Schleifenwiderstand, Kurzschlussstrom, Durchgängigkeit PE, RCD) geprüft.

• Maximale Leitungslängen in Abhängigkeit vom zulässigen Spannungsfall ermittelt.

• Wendeschaltungen (direktes, indirektes Wenden) entwerfen und normgerecht darstellen.

• Wirkungsweise von elektromechanischen Schaltern (Schütz, Zeitrelais, Multifunktionsrelais) kennenlernen.

• Blockschaltbild einer Anlage entworfen und Funktionsabläufe beschrieben.

Schule: Klasse: Datum: Gezeichnet: Geprüft:

Bild 1: Spannungsmessung an einem Hilfsschütz

Die Tätigkeiten und die Arbeitsprozesse in einem elektrotechni-schen Unternehmen sind vielfältig und abwechslungsreich. Am Beispiel des Elektronikers für Betriebstechnik werden die wesent-lichen Tätigkeiten wie folgt beschrieben:

Der Elektroniker installiert elektrische Bauteile und Anlagen in den Bereichen der elektrischen Energieversorgung, industrieller Pro-duktionsanlagen oder der Gebäudesystem- und Automatisierungs-technik. Dabei werden Änderungen und Erweiterungen an Anlagen durchgeführt, Kabel und Leitungen samt deren Führungssysteme installiert sowie Maschinen- und Antriebssysteme eingerichtet. Zudem programmieren, konfigurieren und prüfen sie Systeme und Sicherheitseinrichtungen.

Elektroniker für Betriebstechnik überwachen auch Maschinen und Anlagen, führen regelmäßige Prüfungen (c Bild 1) und Wartungen durch und reparieren sie im Falle einer Störung. Zu den Tätigkeiten des Elektronikers gehören auch die Organisation von Montagen und die Überwachung der Arbeit von Dienstleistern und ande-ren Gewerken. Oftmals weisen sie bei der Anlagenübergabe die zukünftigen Anwender in die Bedienung ein.

Aufgabe

a) Welche elektrotechnischen Tätigkeiten haben Sie bereits ausgeführt?

b) Welche Arbeiten sind in den nächsten drei Monaten geplant?

TIPP: Sprechen Sie mit Ihrem Vorgesetzten und/oder Ihrem Ausbildungsbetreuer und notieren Sie die Tätigkeiten. Schauen Sie auch in Ihren Ausbildungsrahmenplan. Er zeigt die sachliche und zeitliche Gliederung der Ausbildungsinhalte.

10

1.2 Tätigkeiten und Arbeitsprozesse des Berufes(activities and work processes of the profession)

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Arbeitsblatt

1

• Berücksichtigung existierender

a) Projektphasen und Tätigkeitschritte

Lastenheftvom Kunden

b) Merkmale von Lasten- und Pflichtenheft

Pro

jekt

ieru

ng

s-p

has

eK

on

stru

ktio

ns-

ph

ase

Fert

igu

ng

s-/I

nb

e-tr

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nah

mep

has

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roje

kt-

absc

hlu

ssp

has

e

Auftragsplanung

Ausführungs-planung

Vergabe

Fertigung

Montage

Inbetriebnahme

Dokumentationund Prüfung

Pflichtenheftzum Kunden

nein

ja

Angebotserstellung

• Funktion der Anlage

Abnahme?

Auftrag? Ende

Lastenheft

Pflichtenheft

nein

ja

• Gliederung in Teilfunktionen

• Sicherheitsanforderungen

• Serviceanforderungen

Standards und Vorschriften

• Örtliche Gegebenheiten

Serviceanforderungen

• Fertigstellungstermin

• Kostenvorstellung

• Zusammenhänge der Teilfunktionen

• Stellungnahme zu Sicherheits- und

• Notwendige Projektunterlagen

• Notwendige Zuarbeit anderer Beteiligter

• Terminzusage

• Kostenaussage (Investitionen, Aufwände)

• Qualifikation der Anwender

Schule: Klasse: Datum: Gezeichnet: Geprüft:

Bild 1: Besprechung der Auftragsplanung

Betrachtet man den Gesamtablauf eines Projekts vom Beginn bis zum Ende, so ergibt sich eine Vielzahl von Tätigkeitsschritten. Die einzelnen Schritte sind in vier Projektphasen zusammengefasst. Zu Beginn des Projekts steht die Auftragsplanung (c Bild 1), in der das vom Kunden erhaltene Lastenheft bearbeitet und im nächsten Schritt in Form eines Pflichtenhefts an den Kunden beantwortet wird.

Aufgabe

a) Tragen Sie in das nachfolgende Ablaufdiagramm die einzelnen Tätigkeitsschritte in die Rechtecke ein. Was wird in den beiden Entscheidungsfeldern (Rauten) entschieden?

b) Listen Sie Merkmale von Lasten- und Pflichtenheft auf und fra-gen Sie Ihren Ausbilder, wie in Ihrem Unternehmen die Kunden-anforderungen und das Lieferversprechen organisiert werden. (siehe auch Technische Kommunikation Elektrotechnik, Kapi-tel 1.2).

11

1.3 Auftragsplanung(order planning)

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Arbeitsblatt

1

Schule: Klasse: Datum: Gezeichnet: Geprüft:

AC 1 Normal keine Wirkung DC 1 Keine schädliche Wirkung

AC 2Wahrnehmung, Muskelverkrampfung, meist keine schädliche Wirkung

DC 2Muskelverkrampfung, meist keine schädliche Wirkung

AC 3 Starke Muskelverkrampfung, Atemschwierigkeit DC 3 Starke Muskelverkrampfung

AC 4 Gefahr Herzflimmern DC 4 Verbrennungen, Herzstillstand

Bei AC 50 mA Bei DC 150 mA

1. Freischalten

2. Gegen Wiedereinschalten sichern

3. Spannungsfreiheit an der Arbeitsstelle feststellen

4. Erden und Kurzschließen

5. Benachbarte unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken

a) Körperreaktionen in den angegebenen Bereichen

b) Lebensgefahr ab:

c) Sicherheitsregeln

PEN

leitenderBoden

Erder

L

L

Körper-schluss

G_

a) Direktes Berühren b) Indirektes Berühren

Bild 1: Stromfluss über den Menschen

Ein

wir

kdau

er t

/s

0,10,01

0,02

10

0,2 0,5 1 2 5 10 20 50100 200 500 2000

0,05

0,1

0,2

0,5

1

2

5

AC-3AC-2AC-1

AC-4.1AC-4.2

AC-4.3

Körperstrom IK/mASicherheitskurven nach DIN VDE V 0140-479-1 für AC 50 Hz von linker Hand zu einem Fuß

Bild 2: Stromgefährdung bei Wechselstrom 50 Hz

Sicherheitskurven nach DIN VDE V 0140-479-1 fürDC von linker Hand zu den Füßen

Ein

wir

kdau

er t

/s

0,10,01

0,02

10

0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 200 1000

0,05

0,1

0,2

0,5

1

2

5

DC-1 DC-2 DC-3

DC-4.1

DC-4.2

DC-4.3

Körperstrom IK/mA

Bild 3: Stromgefährdung bei Gleichstrom

12

1.4 Gefahren des elektrischen Stromes(electric current hazard)

Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlages. © 2019 by Verlag Europa-Lehrmittel

Beim Arbeiten an elektrischen Anlagen oder an Elektrogeräten können Sie ungewollt durch direktes Berühren oder durch indirektes Berühren Kontakt mit dem elektrischen Stromkreis bekommen. Das führt dann zum Stromfluss über den menschlichen Körper (c Bild 1). Die mögliche Gefährdung für Men-schen wurde in Sicher heitskurven festgelegt (c Bilder 2 und 3).a) Welche Körperreaktionen treten in den angegebenen Bereichen auf?b) Tragen Sie in die Tabelle ein, ab welcher Stromstärke über das Herz bei

einer angenommenen Einwirkdauer von 1 s Lebensgefahr besteht. Er-mitteln Sie die Werte aus den Kennlinien c Bild 2 und c Bild 3.

c) Nennen Sie die 5 Sicherheitsregeln in der richtigen Reihenfolge, die beim Arbeiten an elektrischen Anlagen einzuhalten sind.

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Arbeitsblatt

1

Schule: Klasse: Datum: Gezeichnet: Geprüft:

13

1.5 Schaltzeichen für Installationsgeräte(graphical symbols for installation devices)

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Ihr Unternehmen liefert und montiert für Elektroinstallationen verschiedene Betriebsmittel der Installa tions-technik. Sie erhalten den Auftrag zu überprüfen, ob die Schaltzeichen in den technischen Dokumentationen der neuesten Norm entsprechen. Ergänzen Sie die Tabelle mit den normgerechten Schaltzeichen.

Ansicht Schaltzeichenfür Installationsschaltplan

Schaltzeichenfür Stromlaufplan

Benennung

Ausschalter, einpolig, ohne Beleuchtung(one-way switch, single pole, without illumination)

Wechselschalter, einpolig, ohne Beleuchtung(two-way switch, single pole, without illumination)

Kreuzschalter, einpolig, ohne Beleuchtung(intermediate switch, single pole, without illumination)

Steckdose mit Schutzkontakt,für Einphasenwechselspannung(socket outlet with protective contact for single-phase ac voltage)

Stecker mit Schutzkontaktfür Einphasenwechselspannung(plug with protective contact for single-phase ac voltage)

Ausschalter, beleuchtet(für Arbeitsstätten vorgeschrieben)(switch, with indicator lamp, compulsory for workrooms)

Kontroll-Ausschalter(switch with pilot light)

Dreipoliger Kontroll-Ausschalter(z.B. als Heizungsnotschalter)(three pole switch with pilot light, as emergency switch in heating systems, for example)

Serienschalter, einpolig, ohne Beleuchtung(multiposition switch, single pole, without illumination)

Mehrstellungsschalter mit Schalt stellungs dia gramm für drei Schaltstellungen (z.B. als Jalousieschalter)(three-position switch, with position diagram, as window shade switch, for example)

Taster, beleuchtet(push-button, with indicator lamp)

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Arbeitsblatt

1

Schule: Klasse: Datum: Gezeichnet: Geprüft:

14

1.6 Allgemeine Schaltzeichen(general graphical symbols)

Schaltzeichen Benennung

A Strommessgerät(ammeter)

V Spannungsmessgerät(voltmeter)

Ø Widerstandsmessgerät(ohmmeter)

WhWattstunden-

Zähler (watt-hour meter)

Steckdose, Steckbuchse(socket outlet, socket)

Steckdose, Steckbuchse, mit Schutzkontakt(socket outlet, socket, with protective contact)

Stecker(plug)

Schutzkontakt-

steckdose mit

Schutz kontakt-

stecker (socket outlet with protective contact and plug with protective contact)

Widerstand, stufenweise einstellbar(resistor, adjustable in steps)

Induktivität, stetig einstellbar(inductance, continuously adjustable)

Erde(earth, ground)

Anschlussstelle für Schutzleiter, Schutz-erde(protective ground, protective earth)

Schaltzeichen Benennung

Widerstand

Heizelement(heating element)

Spule, Induktivität(coil, inductance)

Spule, Induktivität mit Magnetkern(coil, inductance with magnetic core)

Sicherung(fuse)

Primär element, Sekundärelement(primary cell, secondary cell)

Schalter, handbetätigt, als Schließer(switch, manually operated, make contact)

Taster als betätigter Schließer(push-button, make contact operated)

Taster als Öffner(push-button, break contact)

Schütz mit

3 Schließern (contactor with three make contacts)

Glühlampe(lamp, bulb)

Kondensator, Kapazität(capacitor, capacity)

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Ergänzen Sie die Tabelle der wichtigsten Schaltzeichen anhand des Informationsbandes oder einer anderen normgerechten Unterlage, um dann überprüfen zu können, ob die einzelnen Schaltzeichen in den Bibliotheksdateien noch normgerecht sind.

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Arbeitsblatt

1

Schule: Klasse: Datum: Gezeichnet: Geprüft:

15

1.7 Normen zur Kennzeichnung von Betriebsmitteln(standards for identification of electrical equipment)

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Der Meister in Ihrem Betrieb wünscht, dass in Zukunft alle Dokumentationen der Norm DIN EN 81346-2 entsprechen. Dafür hat er eine Liste mit den im Betrieb am häufigsten verwendeten Betriebsmitteln (Objekten) angefertigt und die Kennbuchstaben nach alter Norm angegeben. Sie erhalten den Auftrag, in die Liste die Kennbuchstaben nach der neuen Norm einzutragen.

DIN EN 81346-2 DIN 40719-2: 1978

Elektrische Betriebsmittel Zweck oder Aufgabe des Betriebsmittels Kenn buchstabe Kenn buchstabe

Antenne Energieumwandlung T W

Befehlsgerät, Taster Signalumwandlung bei Handbetätigung S S

Beleuchtung, Lampe Bereitstellung von Strahlung E E

Bimetallauslöser Schutz eines Energieflusses F F

Binärelement, Zähler digital Signalverarbeitung K D

Diode Begrenzung eines Energieflusses R V

Filter Signalverarbeitung K Z

Frequenzumrichter Energieumwandlung T G

Generator Erzeugung eines Energieflusses G G

Gleichrichter Energieumwandlung T V

Grenztaster Umwandlung einer variablen Eingangsgröße B S

Heizwiderstand Bereitstellung von Wärme E E

Hilfsrelais, Zeitrelais Signalverarbeitung K K

Hilfsschütz Signalverarbeitung K K

Klemme, Steckdose Verbinden von Objekten X X

Kondensator Energiespeicherung C C

Leistungsschütz Schalten eines Energieflusses Q K

Leistungstransistor Schalten eines Energieflusses Q V

Magnetventil Schalten eines Energieflusses Q Y

Messgerät Darstellung von Informationen P P

Messwiderstand Umwandlung einer variablen Eingangs größe B R

Motor Bereitstellung mechanischer Energie M M

Motorschutzrelais Schutz eines Energieflusses F F

Motorschutzschalter Schalten eines Energieflusses Q Q

Motorschutzschalter Schutz eines Energieflusses F Q

Optische und akustische Meldeeinrichtung Darstellung von Informationen P H

Sicherung Schutz eines Energieflusses F F

Signalleuchte Darstellung von Informationen P H

Spule, Drosselspule Begrenzung eines Energieflusses R L

Stern-Dreieck-Schalter Schalten eines Energieflusses Q Q

Strom-/Spannungswandler Energieumwandlung T T

Stromversorgung Erzeugung eines Energieflusses G G

Transformator Energieumwandlung T T

Transistor Signalverarbeitung K V

Verstärker Energieumwandlung T A

Widerstand Begrenzung eines Energieflusses R R

Widerstand temperaturabhängig, Fotowiderstand Umwandlung einer variablen Eingangsgröße B B

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Arbeitsblatt

1

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16

1.8 Kennzeichnung der Betriebsmittel nach DIN EN 81346-2(designation of equipment according to DIN EN 81346-2)

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Nachdem Sie sich mit den Normen zur Kennzeichnung von Betriebsmitteln schon gut auskennen, erhalten Sie den Auftrag, verschiedene Gerätebeschreibungen zu überarbeiten. Vervollständigen Sie die Stromlaufpläne für a) eine Klingel- und Türöffneranlage und b) eine Folgeschaltung mit der Kennzeichnung der Betriebsmittel nach DIN EN 81346-2. c) Ergänzen Sie außerdem die Tabelle der Betriebsmittel für die Folgeschaltung.

a) Klingel- und Türöffneranlage

b) Folgeschaltung Hauptstromkreis Steuerstromkreis

c) Tabelle der Betriebsmittel

F1 Sicherung S2 Taster mit Schließerkontakt

Q1, Q2 Schütze K1 Relais mit Ansprechverzögerung

M1, M2 Motoren P1, P2 Meldeleuchten

S1 Taster mit Öffnerkontakt

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Arbeitsblatt

1

Schule: Klasse: Datum: Gezeichnet: Geprüft:

17

1.9 Normschrift(standard lettering)

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Ergänzen Sie in Normschrift die Bedeutung der Schaltzeichen. Schreiben Sie die Bedeutung mehrmals in eine Zeile.

V

1

&

Fotodiode,

Halbleiterdiode,

PNP-Transistor,

Spannungsmesser,

Messinstrument,

Transformator,

NICHT-Element,

_

f1

f2

M

Leuchttaster,

Motorschutzschalter,

Leitungsschutzschalter,

Regler,

Telefon,

Frequenzumsetzer,

Verstärker,

G Generator,

Gleichrichter,

Leuchte,

Leuchtenauslass,

3

RCD (FI-Schutzeinrichtung),4

Motor,

Kreuzschalter,

Hupe,

UND-Element,

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Arbeitsblatt

1

** *

**

*

*

*

*

Schule: Klasse: Datum: Gezeichnet: Geprüft:

18

1.10 Ansichten von Werkstücken(views of workpieces)

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Eckverbinder

Relaisanker

Rohrschelle

Distanzstück

Der Körper ist ebenflächig. Die gesuchte Ansicht hat verdeckte Kanten.

Der Körper ist ebenflächig. In der gesuchten Ansicht können keine verdeckten Kanten eingezeichnet werden.

Von den dargestellten Werkstücken sind nur die mit Stern (*) bezeichneten Ansichten vollständig gezeich-net. Ergänzen Sie die unvollständigen Ansichten. Zeichnen Sie dabei auch die verdeckten Kanten.

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Arbeitsblatt

110

45

40

M30

*1,5

2*45}

15

œ5œ5

8

œ30 œ20

t = 4

1510

10

405

50

70

20

œ40

12

20

6020

30

20

35

M12

50

30} œ50

t = 5

200

250

350

150

150

§10 M10

30

10

Schule: Klasse: Datum: Gezeichnet: Geprüft:

19

1.11 Bemaßung und Darstellung von Werkstücken(dimensioning and views of workpieces)

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Funktionsbezogene Bemaßung

Vorderansicht im Vollschnitt mit Innengewinde

Anschlusslasche aus CuZn 40 Pb 2 Maßstab 1 : 1

Auf die Mitte bezogene Bemaßung

Drehteil im Halbschnitt mit Außengewinde

Isolierplatte aus Polyethylen Maßstab 1 : 5

Isolierplatte aus PP Maßstab 1 : 1

Führungsbuchse aus Al Mg3 Maßstab 1 : 1

Vervollständigen Sie die Bemaßung der Werkstücke und tragen Sie in den beiden Schnittdarstellungen die Schraffur ein.

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Arbeitsblatt

1

70

50

38

40

6

6

Schule: Klasse: Datum: Gezeichnet: Geprüft:

20

1.12 Projektionsmethoden(methods of projection)

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Das Isolierstück aus PMMA (Acrylglas) ist in a) isometrischer und in b) dimetrischer Projektion im Maßstab 1:1 zu zeichnen. Eine Bemaßung ist nicht erforderlich.

a) Isometrische Projektion

b) Dimetrische Projektion