Holdings: Fachkunde Elektrotechnik

Fachkunde Elektrotechnik:

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Bibliographic Details
Main Author:	Bumiller, Horst (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Haan-Gruiten Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG 2020
Edition:	32. überarbeitete und erweiterte Auflage
Series:	Europa-Fachbuchreihe für elektrotechnische Berufe
Subjects:	Elektrotechnik Elektroberuf Lehrbuch Fachkunde Lehrmittel
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	696 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783808537916 3808537914

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 5 1.1 SICHERHEIT UND GESUNDHEITSSCHUTZ AM ARBEITSPLATZ ............................................................ 15 1.2 PRODUKTSICHERHEITSGESETZ .................................... 15 1.3 GEFAHRSTOFFVERORDNUNG ......................................... 16 1.4 SICHERHEITSZEICHEN .............................................. 17 1.5 ERSTE HILFE ............................................................... 18 PRAXISTIPP: GEFAEHRDUNGSBEURTEILUNG .................. 19 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: ARBEITSSCHUTZ .......................................................... 20 2 ^GRUNDBEGRIFFE DER ELEKTROTECHNIK ............ 21 2.1 UMGANG MIT PHYSIKALISCHEN GROESSEN ................... 21 2.2 ARTEN VON STROMKREISEN ....................................... 23 2.3 ELEKTRISCHE LADUNG (ELEKTRIZITAETSMENGE) ......... 26 2.4 ELEKTRISCHE SPANNUNG ........................................... 28 2.4.1 SPANNUNGSERZEUGUNG ........................................... 28 2.4.2 SPANNUNG AM VERBRAUCHER .................................... 28 2.4.3 POTENZIALE IN ELEKTRISCHEN SCHALTUNGEN .............. 28 2.4.4 ARTEN DER SPANNUNGSERZEUGUNG. ......................... 29 2.4.5 MESSEN ELEKTRISCHER SPANNUNG ............................. 30 2.5 ELEKTRISCHER STROM ................................................ 31 2.5.1 ELEKTRISCHER STROM IN METALLEN ............................... 32 2.5.2 MESSEN ELEKTRISCHER STROMSTAERKE ......................... 32 2.5.3 WIRKUNGEN DES ELEKTRISCHEN STROMES .................. 33 2.5.4 STROMARTEN ............................................................. 34 2.5.5 STROMDICHTE ........................................................... 35 2.6 ELEKTRISCHER WIDERSTAND UND LEITWERT .............36 2.7 OHMSCHES GESETZ .................................................. 37 2.8 LEITERWIDERSTAND ..................................................38 2.9 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DES WIDERSTANDES. .. 39 2.10 BAUARTEN VON WIDERSTAENDEN ............................... 40 2.11 ELEKTRISCHE ENERGIE UND ARBEIT ............................ 42 2.11.1 GEWINNUNG ELEKTRISCHER ENERGIE ........................... 42 2.11.2 ELEKTRISCHE ARBEIT .................................................. 43 2.12 ELEKTRISCHE LEISTUNG ............................................ 44 2.13 WIRKUNGSGRAD ....................................................... 46 2.14 ELEKTROWAERME ........................................................ 47 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: GRUNDBEGRIFFE DER ELEKTROTECHNIK ......................... 48 3 GRUNDSCHALTUNGEN DER ELEKTROTECHNIK ... 49 3.1 REIHENSCHALTUNG .................................................... 49 3.1.1 GESETZE DER REIHENSCHALTUNG ................................ 49 3.1.2 VORWIDERSTAENDE .................................................... 51 3.1.3 SPANNUNGSFALL AN LEITUNGEN .................................. 52 3.2 PARALLELSCHALTUNG .................................................. 53 3.3 GEMISCHTE SCHALTUNGEN ....................................... 55 3.3.1 SPANNUNGSTEILER ...................................................... 55 3.3.2 BRUECKENSCHALTUNG ................................................... 57 3.3.2.1 ABGEGLICHENE BRUECKENSCHALTUNG ........................... 57 3.3.2.2 NICHT ABGEGLICHENE BRUECKENSCHALTUNG ............... 58 3.3.3 WIDERSTANDSBESTIMMUNG DURCH STROM- UND SPANNUNGSMESSUNG ............................................. 59 3.4 SPANNUNGSQUELLE ...................................................60 3.4.1 BELASTUNGSFAELLE EINER SPANNUNGSQUELLE ............. 60 3.4.2 ERSATZSCHALTBILD EINER SPANNUNGSQUELLE ............. 61 3.4.3 ANPASSUNG ............................................................. 61 3.4.4 SCHALTUNGEN VON SPANNUNGSQUELLEN .................... 63 3.5 GALVANISCHE ELEMENTE ........................................... 64 3.5.1 UMWANDLUNG CHEMISCHER ENERGIE IN ELEKTRISCHE ENERGIE ................................................. 64 3.5.2 PRIMAERELEMENTE ...................................................... 65 3.5.3 SEKUNDAEREIEMENTE (AKKUMULATOREN) .................... 67 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: GRUNDSCHALTUNGEN ................................................. 70 4.1 EIGENSCHAFTEN DES ELEKTRISCHEN FELDES ........... 71 4.2 GRUNDBEGRIFFE ....................................................... 72 4.2.1 ELEKTRISCHE FELDSTAERKE ............................................. 72 4.2.2 ELEKTRISCHE INFLUENZ UND POLARISATION .................... 72 4.2.3 ELEKTRISCHE FELDER IN DER PRAXIS ............................. 73 4.3 KONDENSATOR IM GLEICHSTROMKREIS ...................... 74 4.3.1 VERHALTEN EINES KONDENSATORS ............................. 74 4.3.2 KAPAZITAET EINES KONDENSATORS ............................. 74 4.3.3 LADEN UND ENTLADEN VON KONDENSATOREN ........... 76 4.3.4 ENERGIE DES GELADENEN KONDENSATORS .................. 77 4.4 SCHALTUNGEN VON KONDENSATOREN ........................ 78 4.4.1 PARALLELSCHALTUNG .................................................... 78 4.4.2 REIHENSCHALTUNG .................................................... 78 4.5 KENNGROESSEN UND BAUARTEN VON KONDENSATOREN ...................................................... 79 4.5.1 KENNGROESSEN ........................................................... 79 4.5.2 BAUARTEN ................................................................. 79 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: ELEKTRISCHES FELD .................................................... 81 5 MAGNETISCHES FELD ........................................ 82 5.1 EIGENSCHAFTEN DER MAGNETE UND DARSTELLUNGSHILFEN ......................................... 82 5.2 ELEKTROMAGNETISMUS ..................................... 84 5.2.1 STROMDURCHFLOSSENER LEITER UND MAGNETFELD. ... 84 5.2.2 STROMDURCHFLOSSENE SPULE UND MAGNETFELD .... 85 5.3 MAGNETISCHE GROESSEN ......................................86 5.3.1 MAGNETISCHER FLUSS ........................................... 86 5.3.2 ELEKTRISCHE DURCHFLUTUNG 0 ........................... 86 5.3.3 MAGNETISCHE FELDSTAERKE H ............................. 86 5.3.4 MAGNETISCHE FLUSSDICHTE B .................................. 87 5.4 EISEN IM MAGNETFELD EINER SPULE ................. 87 5.5 STROM UND MAGNETFELD ................................. 90 5.5.1 STROMDURCHFLOSSENER LEITER IM MAGNETFELD .. 90 5.5.2 STROMDURCHFLOSSENE SPULE IM MAGNETFELD .... 92 5.5.3 STROMDURCHFLOSSENE PARALLELE LEITER ............. 92 5.6 SPANNUNGSERZEUGUNG DURCH INDUKTION ...... 93 5.6.1 GENERATORPRINZIP (INDUKTION DER BEWEGUNG) .... 93 5.6.2 LENZSCHE REGEL ............................................... 94 5.6.3 TRANSFORMATORPRINZIP (INDUKTION DER RUHE) .... 95 5.6.4 SELBSTINDUKTION ............................................... 97 5.6.5 WIRBELSTROEME .................................................. 98 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: MAGNETISCHES FELD ......................................... 99 6 SCHALTUNGSTECHNIK ...................................... 100 6.1 SCHALTUNGSUNTERLAGEN ......................................... 100 PRAXISTIPP: INSTALLATION EINER WECHSEL SCHALTUNG MIT STECKDOSE ...................................... 102 6.2 INSTALLATIONSSCHALTUNGEN ................................... 103 6.2.1 LAMPENSCHALTUNGEN ........................................... 103 6.2.2 SCHALTUNGEN MIT MELDELEUCHTEN .......................... 105 6.2.3 STROMSTOSSSCHALTUNG ............................................. 106 6.2.4 INFRAROT-BEWEGUNGSMELDER ................................... 106 6.2.5 TREPPENLICHT-ZEITSCHALTUNG ................................ 107 6.2.6 HAUSRUFANLAGEN .................................................. 107 6.2.7 HAUSSPRECHANLAGEN ............................................. 108 6.3 ELEKTROMAGNETISCHE SCHALTER ........................... 110 6.3.1 RELAIS .................................................................. 111 6.3.2 SCHUETZE ................................................................. 113 6.3.3 SCHUETZSCHALTUNGEN ............................................. 114 6.4 KLEMMENPLAN ...................................................... 120 6.5 ELEKTRISCHE AUSRUESTUNG VON MASCHINEN ....... 121 6.5.1 PRUEFEN DER ELEKTRISCHEN AUSRUESTUNG VON MASCHINEN ......................................... 122 PRAXISTIPP: ANFORDERUNGEN AN STEUER STROMKREISE .......................................................... 124 PRAXISTIPP: STROMLAUFPLAN UND AUFBAU EINER STERN-DREIECK-SCHALTUNG .................................... 125 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: SCHALTUNGSTECHNIK ............................................... 126 6 INHALTSVERZEICHNIS 7 WECHSELSTROMTECHNIK ................................ 127 7.1 KENNGROESSEN DER WECHSELSTROMTECHNIK ......... 127 7.1.1 PERIODE UND SCHEITELWERT .................................. 127 7.1.2 FREQUENZ UND PERIODENDAUER ............................. 127 7.1.3 FREQUENZ UND WELLENLAENGE ................................ 128 7.2 SINUSFOERMIGE WECHSELGROESSEN ......................... 129 7.2.1 ZEIGERDARSTELLUNG VON SINUSGROESSEN .............. 129 7.2.2 KREISFREQUENZ ...................................................... 130 7.2.3 ERZEUGUNG VON SINUSSPANNUNGEN .................... 130 7.2.4 SCHEITELWERT UND EFFEKTIVWERT BEI SINUSFOERMIGEN WECHSELGROESSEN ......................... 131 7.2.5 ZEITLICHER VERLAUF VON WECHSELGROESSEN .............. 132 7.2.6 NICHTSINUSFOERMIGE SPANNUNGEN UND STROEME .. 133 7.2.7 PHASENVERSCHIEBUNG ........................................... 134 7.2.8 WIRKWIDERSTAND .................................................... 134 7.2.9 SCHEINWIDERSTAND ................................................. 134 7.3 SPULE IM WECHSELSTROMKREIS ............................... 135 7.3.1 INDUKTIVER BLINDWIDERSTAND ................................ 135 7.3.2 REIHENSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND UND INDUKTIVEM BLINDWIDERSTAND ............................... 136 7.3.3 SPANNUNGSDREIECK ............................................... 137 7.3.4 WIDERSTANDSDREIECK ............................................. 138 7.3.5 VERLUSTWINKEL, VERLUSTFAKTOR UND GUETEFAKTOR EINER SPULE ............................................................ 138 7.3.6 PARALLELSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND UND INDUKTIVEM BLINDWIDERSTAND ............................... 139 7.3.7 STROMDREIECK UND LEITWERTDREIECK ...................... 139 7.4 LEISTUNGEN IM WECHSELSTROMKREIS .................... 140 7.4.1 WIRKLEISTUNG .......................................................... 140 7.4.2 BLINDLEISTUNG .......................................................... 140 7.4.3 SCHEINLEISTUNG .................................................... 141 7.4.4 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN DER WIRK-, BLIND- UND SCHEINLEISTUNG ............................................. 142 7.4.5 LEISTUNGSFAKTOR, WIRKFAKTOR UND BLINDFAKTOR. ... 143 7.4.6 VERLUSTLEISTUNG BEI REALEN SPULEN ........................ 143 7.5 KONDENSATOR IM WECHSELSTROMKREIS ............... 144 7.5.1 KAPAZITIVER BLINDWIDERSTAND ................................. 144 7.5.2 REIHENSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND UND KAPAZITIVEM BLINDWIDERSTAND ............................... 145 7.5.3 PARALLELSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND UND KAPAZITIVEM BLINDWIDERSTAND ............................... 146 7.5.4 VERLUSTWINKEL UND GUETEFAKTOR EINES KONDENSATORS ...................................................... 147 7.6 SCHALTUNG AUS SPULE, KONDENSATOR UND WIRKWIDERSTAND .................................................. 148 7.6.1 REIHENSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND, INDUKTIVEM UND KAPAZITIVEM BLINDWIDERSTAND. . 148 7.6.2 PARALLELSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND, INDUKTIVEM UND KAPAZITIVEM BLINDWIDERSTAND. . 149 7.7 SCHWINGKREISE ...................................................... 150 7.7.1 RESONANZ ............................................................. 151 7.7.2 REIHENSCHWINGKREIS ........................................... 151 7.7.3 PARALLELSCHWINGKREIS ........................................... 152 7.8 SIEBSCHALTUNGEN .................................................. 154 7.8.1 RL-TIEFPASS ............................................................ 154 7.8.2 RL-HOCHPASS .......................................................... 154 7.8.3 RC-TIEFPASS ............................................................ 155 7.8.4 RC-HOCHPASS ........................................................ 155 7.9 DREIPHASENWECHSELSTROM (DREHSTROM) ........... 156 7.9.1 ENTSTEHUNG DER DREIPHASENWECHSELSPANNUNG . 156 7.9.2 VERKETTUNG ........................................................... 156 7.9.3 STERNSCHALTUNG (ZEICHEN: Y) ................................. 158 7.9.4 DREIECKSCHALTUNG (ZEICHEN: A) ............................. 160 7.9.5 LEITERFEHLER IN DREHSTROMSYSTEMEN .................. 161 7.9.6 LEISTUNGEN IN DREHSTROMSYSTEMEN .................... 162 7.9.7 LEISTUNGSMESSUNG IN DREHSTROMSYSTEMEN .... 163 7.10 KOMPENSATION ...................................................... 164 7.10.1 KOMPENSATIONSARTEN ........................................... 165 7.10.2 BEMESSUNG VON KOMPENSATIONS KONDENSATOREN .................................... 166 7.10.3 TONFREQUENZSPERRKREISE ........................................ 166 7.10.4 KOMPENSATION BEI NICHTSINUSFOERMIGEN STROEMEN ................................................................. 167 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: WECHSELSTROMTECHNIK ........................................... 168 8 MESSTECHNIK .............................................. 169 8.1 ELEKTRISCHE MESSGERAETE ..................................... 169 8.1.1 GRUNDBEGRIFFE DER MESSTECHNIK ........................... 169 8.1.2 ANZEIGEARTEN VON MESSGERAETEN ......................... 170 8.1.3 ANALOGE MESSGERAETE ........................................... 170 8.1.3.1 MESSFEHLER VON ANALOGEN MESSGERAETEN ............ 171 8.1.3.2 ELEKTRISCHE MESSWERKE ......................................... 172 8.1.4 DIGITALE MESSGERAETE ........................................... 173 8.1.5 PC-MESSTECHNIK .................................................. 175 8.1.6 ELEKTRIZITAETSZAEHLER ................................................. 176 8.1.6.1 INDUKTIONSZAEHLER .................................................. 176 8.1.6.2 ELEKTRONISCHE ELEKTRIZITAETSZAEHLER ........................... 177 8.2 PRAKTISCHES MESSEN ............................................. 178 8.2.1 MESSEN VON LEISTUNGEN ...................................... 178 8.2.2 MESSEN VON WIDERSTAENDEN ................................ 178 8.2.3 MESSEN MIT STROMMESSZANGEN ......................... 179 8.2.4 MESSKATEGORIEN ............................. 179 PRAXISTIPP: PRAKTISCHES MESSEN MIT DEM DIGITALMULTIMETER ................................................... 180 PRAXISTIPP: EFFEKTIVWERTMESSUNG NICHT SINUSFOERMIGER GROESSEN ........................................ 181 8.3 OSZILLOSKOP ......................................................... 182 8.3.1 ANALOG-OSZILLOSKOP ............................................. 182 8.3.2 DIGITAL-OSZILLOSKOP ............................................... 183 PRAXISTIPP: MESSEN MIT EINEM DIGITAL- OSZILLOSKOP ............................................................ 184 PRAXISTIPP: MESSEN MIT DEM OSZILLOSKOP ........... 185 8.4 MESSEN NICHTELEKTRISCHER GROESSEN MIT SENSOREN ............................................................... 186 8.4.1 AKTIVE UND PASSIVE SENSOREN ............................... 186 8.4.2 ANWENDUNGEN VON SENSOREN ............................. 187 8.4.2.1 SENSOREN ZUR WEG-UND WINKELMESSUNG ......... 187 8.4.2.2 SENSOREN ZUR MESSUNG VON DEHNUNG, KRAFT, DRUCK UND DREHMOMENT ...................................... 189 8.4.2.3 SENSOREN ZUR MESSUNG VON TEMPERATUREN ....... 190 8.4.3 NAEHERUNGSSCHALTER ............................................. 191 8.4.3.1 OPTISCHE NAEHERUNGSSCHALTER ............................. 191 8.4.3.2 INDUKTIVE NAEHERUNGSSCHALTER ............................. 191 8.4.3.3 KAPAZITIVE NAEHERUNGSSCHALTER ........................... 192 8.4.3.4 AUSFUEHRUNG VON NAEHERUNGSSCHALTERN .............. 192 8.4.4 RFID-TECHNOLOGIE ................................................. 193 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: MESSTECHNIK .......................................................... 194 9 ELEKTRONIK ...................................................... 195 9.1 HALBLEITERWERKSTOFFE ........................................... 195 9.2 HALBLEITERWIDERSTAENDE ....................................... 197 9.2.1 SPANNUNGSABHAENGIGE WIDERSTAENDE (VARISTOREN) ............................................................ 197 9.2.2 HEISSLEITER (NTC-WIDERSTAENDE) ............................. 198 9.2.3 KALTLEITER (PTC-WIDERSTAENDE) ............................. 199 9.2.4 FELDPLATTEN .............................. 201 9.3 HALLGENERATOREN .................................................. 201 9.4 HALBLEITERDIODEN ..................................................202 9.4.1 WIRKUNGSWEISE ...................................................... 202 9.4.2 LEISTUNGSDIODEN .................................................. 202 9.4.3 Z-DIODEN (BEGRENZERDIODEN) ................................ 203 9.4.4 HALBLEITERKENNZEICHNUNG ...................................... 204 9.4.5 KUEHLUNG VON HALBLEITERBAUELEMENTEN .............. 205 9.5 TRANSISTOREN ......................................................... 206 9.5.1 BIPOLARE TRANSISTOREN ........................................... 206 9.5.1.1 TRANSISTOREN IN DER PRAXIS ..................................... 208 9.5.1.2 EINSTELLUNG DES ARBEITSPUNKTES ........................ 209 9.5.1.3 STABILISIERUNG DES ARBEITSPUNKTES ...................... 210 9.5.1.4 TRANSISTOR ALS SCHALTER ........................................ 211 9.5.1.5 KIPPSCHALTUNGEN .................................................... 213 9.5.1.6 VERSTAERKERSCHALTUNGEN .......................................... 215 9.5.2 FELDEFFEKTTRANSISTOREN (FET).................................. 217 9.6 OPTOELEKTRONIK .................................................... 220 9.6.1 OPTOELEKTRONISCHE SENDER .................................. 220 9.6.2 OPTOELEKTRONISCHE EMPFAENGER (DETEKTOREN). ... 222 9.6.3 FLUESSIGKRISTALLANZEIGEN (LCD) ............................... 224 9.6.4 OPTOKOPPLER .......................................................... 224 9.7 OPERATIONSVERSTAERKER ........................................ 225 INHALTSVERZEICHNIS 7 9.7.1 GRUNDLAGEN ........................................................... 225 9.7.2 ANALOGE SCHALTUNGEN MIT OPERATIONSVER STAERKERN .............................................. 227 9.7.3 DIGITALE SCHALTUNGEN MIT OPERATIONSVER STAERKERN ............................................... 229 9.8 DIGITALTECHNIK ....................................................... 231 9.8.1 SIGNALARTEN DER DIGITAL- UND STEUERUNGS TECHNIK ............................................... 231 9.8.2 GRUNDVERKNUEPFUNGEN ......................................... 231 9.8.2.1 UND-VERKNUEPFUNG .............................................. 231 9.8.2.2 ODER-VERKNUEPFUNG ............................................... 232 9.8.2.3 NICHT-VERKNUEPFUNG ............................................. 232 9.8.3 GRUNDVERKNUEPFUNGEN MIT AUSGANGS- ODER EINGANGSNEGATION ................................................ 233 9.8.3.1 VERKNUEPFUNGEN MIT AUSGANGSNEGATION ............. 233 9.8.3.2 VERKNUEPFUNGEN MIT EINGANGSNEGATION ............ 233 9.8.3.3 EINGANGSBESCHALTUNG LOGISCHER VERKNUEPFUNGEN ...................................................... 234 9.8.3.4 ANWENDUNG DER GRUNDVERKNUEPFUNGEN ............. 234 9.8.4 SCHALTKREISFAMILIEN ............................................... 235 9.8.4.1 TTL-SCHALTKREISFAMILIE ......................................... 235 9.8.4.2 CMOS-SCHALTKREISFAMILIE .................................... 235 9.8.5 SCHALTALGEBRA ....................... 236 9.8.6 ANTIVALENZ-VERKNUEPFUNG UND AEQUIVALENZ- VERKNUEPFUNG .......................................................... 237 9.8.7 KIPPGLIEDER ........................................................... 238 9.8.7.1 ZUSTANDSGESTEUERTE UND TAKTGESTEUERTE KIPPGLIEDER ........................................................... 238 9.8.7.2 ZWEIFLANKENGESTEUERTES JK-KIPPGLIED .............. 239 9.8.7.3 SCHALTUNGEN MIT KIPPGLIEDERN ............................. 240 9.8.8 ANALOG-DIGITAL-UMSETZER (AD-UMSETZER) ......... 241 9.8.9 DIGITAL-ANALOG-UMSETZER (DA-UMSETZER) ......... 243 9.9 LEISTUNGSELEKTRONIK ............................................ 244 9.9.1 BAUELEMENTE DER LEISTUNGSELEKTRONIK .............. 244 9.9.1.1 THYRISTOR ................................................................ 244 9.9.1.2 GTO-THYRISTOR .......................................................... 247 9.9.1.3 TRIAC ......................................................................... 247 9.9.1.4 DIAC ......................................................................... 248 9.9.1.5 IGBT (INSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR) ............ 249 9.9.2 BEGRIFFE DER LEISTUNGSELEKTRONIK ......................... 250 9.9.3 GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN .................................... 251 9.9.3.1 UNGESTEUERTE GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN ........... 251 9.9.3.2 GESTEUERTE GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN .............. 256 9.9.4 WECHSELRICHTERBETRIEB VON NETZGEFUEHRTEN STROMRICHTERN ........................................................ 259 9.9.5 WECHSELSTROM-UMRICHTER .................................... 260 9.9.5.1 WECHSELWEGSCHALTUNG W1C ................................ 260 9.9.5.2 VIELPERIODENSTEUERUNG ........................................ 261 9.9.6 GLEICHSTROM-UMRICHTER ........................................ 262 9.9.6.1 GLEICHSTROMSTELLER ............................................... 262 9.9.6.2 DURCHFLUSSWANDLER UND SPERRWANDLER .............. 263 9.9.6.3 ANSTEUERUNGSARTEN FUER GLEICHSTROMSTELLER ....... 263 9.9.7 SELBSTGEFUEHRTE WECHSELRICHTER ........................... 264 9.9.8 UNTERBRECHUNGSFREIE STROM VERSORGUNGSSYSTEME (USV) ............... 265 9.9.9 STROMRICHTER-ANTRIEBE ......................................... 266 9.9.9.1 BETRIEBSARTEN ELEKTRISCHER ANTRIEBE .................... 266 9.9.9.2 GLEICHSTROMMOTOR AM THYRISTOR-STROMRICHTER 267 9.9.9.3 GLEICHSTROMMOTOR AN SECHSPULS- BRUECKENSCHALTUNG B6C ......................................... 268 9.9.9.4 GLEICHSTROMMOTOR IM VIERQUADRANTEN-BETRIEB . 268 9.9.9.5 DREHZAHLSTEUERUNG MIT TRANSISTOR-GLEICHSTROMSTELLER ............................. 269 9.9.9.6 FREQUENZUMRICHTER ............................................... 270 9.9.9.7 DREHSTROM-ASYNCHRONMOTOR AM FREQUENZ UMRICHTER ........................................... 271 9.9.9.8 AUSWAHL EINES FREQUENZUMRICHTERS .................. 272 PRAXISTIPP: FREQUENZUMRICHTER, INSTALLATION U. INBETRIEBNAHME ................. 273 9.9.10 NETZGERAETE ............................................................. 274 9.9.10.1 GEREGELTE NETZGERAETE ........................................... 274 9.9.10.2 SPANNUNGSREGLER .................................................. 275 9.9.10.3 SCHALTNETZGERAETE .................................................. 275 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: ELEKTRONIK ............................................................... 276 10 ELEKTRISCHE ANLAGEN ................................ 277 10.1 ENERGIEERZEUGUNG UND ENERGIEUEBERTRAGUNG . 277 10.1.1 KRAFTWERKE ............................................................. 277 10.1.1.1 WAERMEKRAFTWERKE ................................................. 278 10.1.1.2 UMWELTSCHUTZ IN WAERMEKRAFTWERKEN .................. 279 10.1.1.3 BLOCKHEIZKRAFTWERKE (BHKW) ............................... 280 10.1.1.4 WASSERKRAFTWERKE ................................................. 281 10.1.1.5 ERNEUERBARE ENERGIEN ........................................... 282 PRAXISTIPP: AUSLEGUNG UND DIMENSIONIERUNG EINER FOTOVOLTAIKANLAGE ........................................ 285 10.1.2 ENERGIEMANAGEMENT IN INTELLIGENTEN NETZEN (SMART GRID) ......................................................... 287 10.1.2.1 SMART GRID IN GEBAEUDEN ...................................... 288 10.1.2.2 ENERGIESPEICHERSYSTEME ...................................... 288 PRAXISTIPP: AUFBAU EINES ENERGIEMA NAGEMENT-SYSTEMS IM WOHNHAUS ...................... 289 10.1.3 UEBERTRAGUNGS-UND VERTEILNETZE .......................... 290 10.1.3.1 HOECHSTSPANNUNGSNETZE ........................................ 290 10.1.3.2 SPANNUNGSEBENEN ............................................... 291 10.1.3.3 UMSPANNANLAGEN ................................................. 291 10.1.3.4 HOCHSPANNUNGSSCHALTER ...................................... 292 10.1.4 NETZFORMEN ........................................................... 294 10.1.5 NIEDERSPANNUNGSANLAGEN .................................... 295 10.1.5.1 NETZAUFBAU ............................................................ 295 10.1.5.2 HAUSANSCHLUSS ...................................................... 296 10.1.5.3 ERDUNGSANLAGEN .................................................... 298 10.1.5.4 SCHUTZPOTENZIALAUSGLEICH UEBER DIE HAUPTER DUNGSSCHIENE ...................................... 299 10.1.5.5 HAUPTSTROMVERSORGUNGSSYSTEME ....................... 300 PRAXISTIPP: ZAEHLERSCHRANK MIT STROMKREIS- UND MULTIMEDIAVERTEILER ............................................. 302 PRAXISTIPP: AUSSTATTUNG ELEKTR. ANLAGEN IN WOHNGEBAEUDEN .................................................... 305 10.1.6 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT UND TN-SYSTEM ........................................................... 306 10.2 ISOLIERTE LEITUNGEN, KABEL UND FREILEITUNGEN . 309 10.2.1 ISOLIERTE LEITUNGEN ................................................ 309 PRAXISTIPP: FARBKENNZEICHNUNG VON LEITERN .... 312 10.2.2 KABEL FUER MITTELSPANNUNGS- UND NIEDERSPAN NUNGSANLAGEN ...................................... 313 10.2.3 FREILEITUNGEN FUER HOCH- UND MITTELSPANNUNGS ANLAGEN ................................................. 313 10.2.4 DATENLEITUNGEN ...................................................... 314 PRAXISTIPP: VERLEGEN VON LEITUNGEN .................... 315 10.3 SCHUTZ ELEKTRISCHER LEITUNGEN UND VERBRAUCHER ......................................................... 317 10.4 SCHUTZSCHALTER .....................................................320 10.4.1 THERMISCHER AUSLOESER ......................................... 320 10.4.2 ELEKTROMAGNETISCHER AUSLOESER ............................. 320 10.4.3 LEITUNGSSCHUTZSCHALTER ....................................... 321 10.4.4 SELEKTIVER HAUPTLEITUNGSSCHUTZSCHALTER ............. 321 10.4.5 BRANDSCHUTZSCHALTER (AFDD) ................................ 322 10.4.6 LEISTUNGSSCHALTER ................................................. 323 10.4.7 MOTORSCHUTZEINRICHTUNGEN .................................. 323 10.5 BEMESSUNG VON FEST VERLEGTEN KABELN UND LEITUNGEN ............................................................. 326 10.5.1 SPANNUNGSFALL AN LEITUNGEN ................................ 327 10.5.2 ANORDNUNG VON UEBERSTROM-SCHUTZEIN RICHTUNGEN ........................................... 328 PRAXISTIPP: BEISPIEL EINER LEITUNGSBERECHNUNG 329 PRAXISTIPP: LEITERQUERSCHNITTSERMITTLUNG BEI OBERSCHWINGUNGSSTROEMEN ................................ 330 10.6 RAEUME UND ANLAGEN BESONDERER ART ................332 10.6.1 ELEKTROINSTALLATION IN RAEUMEN MIT BADEWANNE ODER DUSCHE ......................................................... 332 10.6.2 SAUNA-ANLAGEN ....................................................334 10.6.3 BAUSTELLEN .............................................................334 10.6.4 LANDWIRTSCHAFTLICHE UND GARTENBAULICHE BETRIEBSSTAETTEN ...................................................... 335 10.6.5 FEUERGEFAEHRDETE BETRIEBSSTAETTEN .......................... 336 10.6.6 EXPLOSIONSGEFAEHRDETE BEREICHE ........................... 338 10.6.7 MEDIZINISCH GENUTZTE BEREICHE ........................... 339 10.6.8 STROMVERSORGUNGEN FUER ELEKTRO-FAHRZEUGE .... 340 10.6.8.1 LADESTATIONEN ....................................................... 340 10.6.8.2 LADEBETRIEBSARTEN UND LADESTECKEINRICHTUNGEN ...................................... 341 8 INHALTSVERZEICHNIS 10.6.8.3 INSTALLATIONSVORSCHRIFTEN ................................... 341 10.6.9 UEBERSICHT DER RAEUME UND ANLAGEN BESONDERER ART ................................................... 342 10.7 BRANDBEKAEMPFUNG IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN .. 343 10.7.1 VERHALTEN BEIM BRAND IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 343 10.7.2 LOESCHMITTEL ........................................................ 343 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: ELEKTRISCHE ANLAGEN ......................................... 344 11 ^^(SCHUTZMASSNAHMEN ................................ 345 11.1 GEFAHREN IM UMGANG MIT DEM ELEKTRISCHEN STROM .................................................................... 345 11.1.1 WIRKUNGEN DES ELEKTRISCHEN STROMS IM MENSCHLICHEN KOERPER ........................................... 345 11.1.2 DIREKTES UND INDIREKTES BERUEHREN ....................... 347 11.1.3 FACHBEGRIFFE SCHUTZMASSNAHMEN (NACH DIN VDE) ...................................................................... 347 11.2 SICHERHEITSBESTIMMUNGEN FUER NIEDERSPANNUNGSANLAGEN ................................. 348 11.2.1 SCHUTZKLASSEN ....................................................... 348 11.2.2 IP-SCHUTZARTEN ...................................................... 349 11.2.3 MASSNAHMEN BEI ARBEITEN AN ELEKTRISCHEN ANLAGEN ................................................................. 350 11.2.4 QUALIFIKATIONEN FUER ARBEITEN IN DER ELEKTROTECHNIK ........................................................ 351 11.2.5 FEHLERARTEN IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN .................... 352 11.2.6 SPANNUNGEN IM FEHLERFALL .................................... 352 11.3 NETZSYSTEME .......................................................353 11.4 SCHUTZ GEGEN ELEKTRISCHEN SCHLAG .................... 354 11.5 AUTOMATISCHE ABSCHALTUNG DER STROMVERSORGUNG ..............................................355 11.5.1 ANFORDERUNGEN AN DEN BASISSCHUTZ .................... 355 11.5.2 ANFORDERUNGEN AN DEN FEHLERSCHUTZ .................. 356 11.5.3 SCHUTZ IM TN-SYSTEM ........................................... 357 11.5.4 SCHUTZ IM TT-SYSTEM ........................................... 358 11.5.5 SCHUTZ IM IT-SYSTEM ............................................. 359 11.6 DOPPELTE ODER VERSTAERKTE ISOLIERUNG ............... 360 11.7 SCHUTZTRENNUNG .................................................. 360 11.8 SCHUTZ DURCH KLEINSPANNUNG MITTELS SELV ODERPELV ............................................................. 361 11.9 FEHLERSTROM-SCHUTZEINRICHTUNGEN .................. 362 11.9.1 AUFBAU UND FUNKTION ........................................... 362 11.9.2 ANWENDUNGEN VON RCDS .................................... 363 11.9.3 KENNWERTE VON RCDS ........................................... 364 11.9.4 AUSWAHL UND EINSATZ VON RCDS .........................364 11.9.5 RCD ALS BRANDSCHUTZ ............................................. 366 11.10 DIFFERENZSTROM-UEBERWACHUNGSEINRICHTUNG .. 366 11.11 SCHUTZVORKEHRUNGEN FUER ANLAGEN, DIE NUR DURCH ELEKTROFACHKRAEFTE BETRIEBEN UND UEBERWACHT WERDEN .............................................. 367 11.12 PRUEFEN DER SCHUTZMASSNAHMEN .......................... 368 11.12.1 ERSTPRUEFUNGEN VON ORTSFESTEN ELEKTRISCHEN ANLAGEN UND BETRIEBSMITTELN NACH DIN VDE 0100-600 ............................................... 369 11.12.2 PRUEFEN DER SCHUTZLEITER UND SCHUTZPOTENZIAL- AUSGLEICHSLEITER .................................................... 371 11.12.3 MESSEN DER ISOLATIONSWIDERSTAENDE IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN ........................................... 371 11.12.4 PRUEFEN DER SCHUTZMASSNAHMEN SELV, PELV UND SCHUTZTRENNUNG ............................................. 372 11.12.5 ISOLATIONSWIDERSTANDSMESSUNG VON ISOLIERENDEN FUSSBOEDEN UND WAENDEN .................. 372 11.12.6 PRUEFEN DER SCHUTZMASSNAHME: AUTOMATISCHE ABSCHALTUNG DER STROMVERSORGUNG IM TN-, TT- UND IT-SYSTEM ................................................ 373 11.12.6.1 PRUEFEN IM TN-SYSTEM ........................................... 373 11.12.6.2 PRUEFEN IM TT-SYSTEM ........................................... 374 11.12.6.3 MESSEN DES ERDUNGSWIDERSTANDES ...................... 374 11.12.6.4 PRUEFEN IM IT-SYSTEM ............................................. 375 11.12.6.5 PRUEFEN DER FEHLERSTROM-SCHUTZEINRICHTUNG (RCD) ...................................................................... 375 11.12.6.6 PRUEFEN DER DREHFELDRICHTUNG ................................ 375 11.12.7 WIEDERKEHRENDE PRUEFUNGEN VON ELEKTRISCHEN ANLAGEN UND ORTSFESTEN BETRIEBSMITTELN NACH DIN VDE 0105 ...................................................... 376 11.12.8 E-CHECK ALS GUETESIEGEL FUER DIE ELEKTROANLAGE. .. 377 PRAXISTIPP: PRUEFUNG ELEKTRISCHER ANLAGEN ......... 378 11.13 SCHUTZ GEGEN ELEKTROSTATISCHE AUFLADUNG ... 381 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: SCHUTZMASSNAHMEN ..................... 382 12 GEBAEUDETECHNISCHE ANLAGEN ................ 383 12.1 BELEUCHTUNGSANLAGEN ........................................ 383 12.1.1 FARBSPEKTRUM UND FARBWIEDERGABE ....................384 12.1.2 LICHTTECHNISCHE GROESSEN ........................................ 385 12.1.3 KRITERIEN FUER EINE GUTE BELEUCHTUNG .................... 387 12.1.4 ENERGIEEFFIZIENZANFORDERUNGEN .......................... 388 12.1.5 LAMPENUEBERSICHT ................................................ 389 12.1.6 HALOGENLAMPEN .................................................... 390 12.1.7 LEUCHTSTOFFLAMPEN ............................................... 392 12.1.8 VORSCHALTGERAETE FUER LEUCHTSTOFFLAMPEN ............. 393 12.1.9 INDUKTIONSLAMPEN ............................................... 394 12.1.10 LED-LAMPEN ........................................................394 PRAXISTIPP: ERSATZ EINER HALOGEN-BELEUCHTUNG DURCH LED-BELEUCHTUNG ....................................... 395 PRAXISTIPP: BEISPIEL ZUR ERMITTLUNG DER LAMPENZAHL ........................................................... 396 12.1.11 LICHTBERECHNUNGSSOFTWARE .................................. 397 12.1.12 LICHTSTAERKEVERTEILUNG VON LEUCHTEN .................... 397 12.1.13 LICHTMANAGEMENTSYSTEME ................................ 398 12.2 ELEKTROGERAETE ........................................................399 12.2.1 ALLGEMEINES UEBER ELEKTROGERAETE ......................... 399 12.2.2 ELEKTRISCHE WARMWASSERBEREITER ....................... 400 12.2.3 ELEKTRISCHE RAUMHEIZUNG .................................... 402 12.2.4 ELEKTRISCHE GERAETE ZUR NAHRUNGSVORRATS HALTUNG UND -ZUBEREITUNG .................. 406 12.2.5 ELEKTRISCHE GERAETE ZUR WAESCHEPFLEGE UND GESCHIRRREINIGUNG ................................................. 410 12.2.5.1 WASCHMASCHINE .................................................... 410 12.2.5.2 WAESCHETROCKNER .................................................. 411 12.2.5.3 GESCHIRRSPUELMASCHINE .......................................... 412 12.2.6 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT (EMV) ELEKTRISCHER GERAETE ............................................... 413 12.2.7 PRUEFEN VON ELEKTROGERAETEN NACH INSTANDSETZUNG UND AENDERUNG ........................... 415 12.2.8 WIEDERHOLUNGSPRUEFUNGEN AN ELEKTRISCHEN GERAETEN ................................................................. 417 12.3 ANTENNEN- UND VERTEILANLAGEN .......................... 418 12.3.1 WIRKUNGSWEISE DER ANTENNEN ............................. 418 12.3.2 EMPFANGSANTENNEN ............................................... 419 12.3.3 VERSTAERKUNGSMASS, DAEMPFUNGSMASS UND PEGEL . 421 12.3.4 AUFBAU VON ANTENNENANLAGEN ............................. 422 12.3.5 SATELLITEN-FERNSEHEMPFANGSANLAGEN .................. 423 PRAXISTIPP: BAUGRUPPEN ZUM DIGITALEN SAT-EMPFANG .......................................................... 426 12.3.6 DVB-T2 HD-FERNSEHEMPFANGSANLAGEN .............. 427 12.3.7 BREITBAND-KOMMUNIKATIONSANLAGEN .................. 427 12.3.8 BERECHNUNG EINER EMPFANGSANTENNENANLAGE .. 428 12.3.9 ERRICHTEN VON EMPFANGSANTENNENANLAGEN ....... 429 PRAXISTIPP: MULTIMEDIAVERKABELUNG IM WOHNBEREICH ........................................................ 431 12.4 ALL-IP-TECHNIK ........................................................432 12.4.1 GRUNDSAETZLICHES ZU AII-IP ...................................... 432 12.4.2 ANSCHLUSSTECHNIK ................................................ 433 12.4.3 VOLP-TECHNIK ......................................................... 434 PRAXISTIPP: AUSWAHL UND ANSCHLUSS EINES DSL-ROUTERS ......................................................... 435 12.4.4 ISDN AM AII-IP-ANSCHLUSS ....................................436 12.5 GEBAEUDEAUTOMATION ...........................................437 12.5.1 GEBAEUDELEITTECHNIK ............................................... 437 12.5.2 GEBAEUDESYSTEMTECHNIK .......................................438 PRAXISTIPP: KNX-PROJEKT PROGRAMMIEREN ......... 442 PRAXISTIPP: UMRUESTEN EINER JALOUSIESTEUERUNG AUFKNX ................................................................ 444 PRAXISTIPP: VERNETZUNGSMOEGLICHKEITEN IM SMART HOME ......................................................... 445 12.5.3 GEBAEUDEAUTOMATION MIT VISUALISIERUNG ........... 447 INHALTSVERZEICHNIS 9 12.6 GEFAHRENMELDEANLAGEN ..................................... 448 12.6.1 ALLGEMEINE FESTLEGUNGEN .................................... 448 12.6.2 BRANDMELDEANLAGEN .............................................449 12.6.3 EINBRUCHMELDEANLAGEN ........................................ 451 12.6.4 UEBERFALLMELDEANLAGEN ......................................... 453 PRAXISTIPP: BEISPIEL EINER EINBRUCHMEL DEANLAGE ................................... 454 PRAXISTIPP: INSTALLATION VON RAUCHMELDERN ........ 455 12.7 BLITZSCHUTZ ........................................................... 456 12.7.1 ENTSTEHUNG DER GEWITTERZELLE .............................. 456 12.7.2 WIRKUNGEN DES BLITZSTROMES ................................ 456 12.7.3 BLITZSCHUTZSYSTEME ............................................... 456 12.7.3.1 AEUSSERER BLITZSCHUTZ ............................................... 457 12.7.3.2 INNERER BLITZSCHUTZ ................................................ 458 12.7.3.3 TRENNUNGSABSTAND ............................................... 459 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: GEBAEUDETECHNIK .................................................... 461 13 *ELEKTRISCHE MASCHINEN ............................ 462 13.1 TRANSFORMATOREN ................................................. 463 13.1.1 EINPHASENTRANSFORMATOREN .................................. 463 13.1.1.1 AUFBAU UND WIRKUNGSWEISE ................................ 463 13.1.1.2 LEERLAUFSPANNUNG ................................................ 463 13.1.1.3 UEBERSETZUNGEN ......................................................464 13.1.1.4 BETRIEBSVERHALTEN IM LEERLAUF ............................. 465 13.1.1.5 BETRIEBSVERHALTEN BEI BELASTUNG ......................... 465 13.1.1.6 BETRIEBSVERHALTEN BEI KURZSCHLUSS ..................... 466 13.1.1.7 KURZSCHLUSSSTROM UND EINSCHALTSTROM ............. 467 13.1.1.8 WIRKUNGSGRAD VON TRANSFORMATOREN .................. 468 13.1.2 KLEINTRANSFORMATOREN ............................................ 469 13.1.2.1 AUFBAU .................................................................. 469 13.1.2.2 ARTEN VON KLEINTRANSFORMATOREN ......................... 470 13.1.2.3 PRUEFSPANNUNGEN BEI KLEINTRANSFORMATOREN .... 471 13.1.3 SONDERTRANSFORMATOREN ........................................ 472 13.1.3.1 SPARTRANSFORMATOREN ........................................... 472 13.1.3.2 STREUFELDTRANSFORMATOREN .................................... 473 13.1.4 MESSWANDLER ........................................................ 473 13.1.4.1 SPANNUNGSWANDLER ............................................... 473 13.1.4.2 STROMWANDLER ...................................................... 474 13.1.5 DREHSTROMTRANSFORMATOREN ................................ 475 13.1.5.1 AUFBAU UND PRINZIP ............................................... 475 13.1.5.2 SCHALTUNGEN .......................................................... 476 13.1.5.3 UNSYMMETRISCHE BELASTUNG ................................ 478 13.1.5.4 GEBRAEUCHLICHE SCHALTGRUPPEN ............................. 479 13.1.6 PARALLELSCHALTEN VON TRANSFORMATOREN .............. 480 13.2 ROTIERENDE ELEKTRISCHE MASCHINEN ................... 481 13.2.1 GRUNDLAGEN ........................................................... 481 13.2.1.1 LEISTUNG UND DREHMOMENT .................................. 481 13.2.1.2 AUFBAU UMLAUFENDER MASCHINEN ....................... 482 13.2.1.3 LEISTUNGSSCHILD .................................................... 482 13.2.1.4 DREHSINN ............................................................... 482 13.2.1.5 BETRIEBSARTEN ELEKTRISCHER MASCHINEN .............. 483 13.2.1.6 KUEHLUNG ELEKTRISCHER MASCHINEN .........................484 13.2.1.7 BAUFORMEN UND BAUGROESSEN VON DREHENDEN ELEKTRISCHEN MASCHINEN .......................................485 13.2.1.8 ELEKTRISCHE ISOLIERUNG ........................................... 485 13.2.2 DREHSTROMASYNCHRONMOTOREN .............................. 486 13.2.2.1 ENTSTEHUNG DES DREHFELDES ..................................486 13.2.2.2 KURZSCHLUSSLAEUFERMOTOR ...................................... 487 13.2.2.3 ANLASSEN VON KURZSCHLUSSLAEUFERMOTOREN ......... 490 13.2.2.4 SCHLEIFRINGLAEUFERMOTOR ......................................... 492 13.2.2.5 POLUMSCHALTBARE MOTOREN .................................... 493 PRAXISTIPP: ANSCHLIESSEN EINES DREHSTROMMOTORS ................................................ 494 FORMELUEBERSICHT ZUM DREHSTROM- ASYNCHRONMOTOR ..................................................495 PRAXISTIPP: AUSWAHL EINES ELEKTROMOTORS ......... 496 13.2.2.6 BREMSBETRIEB VON DREHSTROMASYNCHRONMOTOREN .............................498 13.2.2.7 DREHSTROMMOTOR AN WECHSELSPANNUNG (STEINMETZSCHALTUNG) ...........................................499 13.2.2.8 WECHSELSTROM-ASYNCHRONMOTOR ............................ 500 13.2.3 DREHSTROMLINEARMOTOREN .................................... 501 13.2.4 SYNCHRONMOTOR .................................................... 502 13.2.5 SONDERMOTOREN .................................................... 503 13.2.5.1 SPALTPOLMOTOR ...................................................... 503 13.2.5.2 RELUKTANZMOTOR .................................................... 504 13.2.5.3 SCHRITTMOTOR .......................................................... 504 13.2.6 SYNCHRONGENERATOR ............................................... 507 13.2.7 STROMWENDERMOTOREN ......................................... 509 13.2.7.1 AUFBAU VON GLEICHSTROMMOTOREN ....................... 509 13.2.7.2 WIRKUNGSWEISE ...................................................... 510 13.2.7.3 ANKERQUERFELD UND ANKERRUECKWIRKUNG .............. 511 13.2.7.4 ANSCHLUSSBEZEICHNUNGEN .................................. 512 13.2.7.5 ARTEN VON GLEICHSTROMMOTOREN ......................... 513 13.2.7.6 ANLASSEN VON GLEICHSTROMMOTOREN .................... 515 13.2.7.7 DREHZAHLSTEUERUNG VON GLEICHSTROMMOTOREN .. 516 13.2.7.8 UNIVERSALMOTOR .................................................. 517 13.2.8 SERVOMOTOREN .................................................... 518 13.2.8.1 GLEICHSTROMSERVOMOTOR .................................... 519 13.2.8.2 DREHSTROMSERVOMOTOR .......................................... 519 13.2.9 WARTUNG UND PRUEFUNG ELEKTRISCHER MASCHINEN . 522 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: ELEKTRISCHE MASCHINEN ......................................... 523 14.1 BEREICHE DER INFORMATIONSTECHNIK ....................524 14.2 COMPUTER, PROGRAMME UND PERIPHERIE ........... 525 14.2.1 BESTANDTEILE UND FUNKTIONSWEISE EINES COMPUTERS ............................................................. 525 14.2.2 HARDWARE, SOFTWARE UND FIRMWARE .................... 526 14.2.3 COMPUTERSYSTEM .................................................. 526 14.3 MIKROCOMPUTER .................................................... 527 14.4 PERSONAL COMPUTER (PC) .....................................528 14.4.1 KOMPONENTEN EINES PC ........................................ 528 14.4.2 MIKROPROZESSOR (CPU) ........................................... 529 14.4.3 HALBLEITERSPEICHER ................................................ 530 14.4.4 BUSKOMMUNIKATION ............................................... 531 14.4.5 EINGABE-UND AUSGABE-EINHEIT ........................... 531 PRAXISTIPP: AUSWAHL EINES PC-MAINBOARD ........... 532 14.5 GERAETE FUER EINGABE, AUSGABE UND SPEICHERUNG ......................................................... 533 14.5.1 GERAETE ZUR EINGABE ............................................... 533 14.5.2 GERAETE ZUR AUSGABE ............................................... 533 14.5.2.1 DRUCKER .................................................................. 533 14.5.2.2 FARBMONITORE ........................................................ 534 14.5.3 PERIPHERE GERAETE ZUR DATENSPEICHERUNG ............ 535 PRAXISTIPP: SERVICEARBEITEN AM PC ...................... 536 14.6 SOFTWARE ............................................................... 537 14.6.1 SYSTEMPROGRAMME ............................................... 537 14.6.2 ANWENDUNGSPROGRAMME .................................... 538 14.6.3 SOFTWAREENTWICKLUNG ........................................... 539 14.7 VERNETZUNG VON COMPUTERN ............................. 540 14.7.1 DIENSTEINCOMPUTERNETZWERKEN ......................... 540 14.7.2 NETZWERKTOPOLOGIEN ............................................. 540 14.7.3 BESTANDTEILE EINES LOKALEN NETZWERKES (LAN) IN STERNTOPOLOGIE .................................................. 541 14.7.4 NETZWERKPROTOKOLL ................................................ 542 14.7.5 GLOBALES NETZWERK INTERNET ................................ 543 PRAXISTIPP: VERBINDEN VON ZWEI PCS UEBER EIN NETZWERK ...............................................................544 PRAXISTIPP: HERSTELLEN EINER WLAN- VERBINDUNG ZU EINEM NETZWERK ........................... 545 14.8 DATENSICHERHEIT, DATENSCHUTZ UND URHEBERRECHTE ..................................................... 546 14.9 SCHAEDLICHE PROGRAMME (MALWARE) .................... 546 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: INFORMATIONSTECHNIK ............................................. 547 14 INFORMATIONSTECHNIK 524 15 AUTOMATISIERUNGSTECHNIK ...................... 548 15.1 INDUSTRIE 4.0 .........................................................548 15.2 STEUERUNGSTECHNIK ..............................................549 15.2.1 STEUERN .................................................................. 549 15.2.1.1 FACHBEGRIFFE DER STEUERUNGSTECHNIK .................. 549 15.2.1.2 STEUERUNGSARTEN .................................................. 550 15.3 KLEINSTEUERGERAETE ................................................ 552 15.4 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNG (SPS) . 554 15.4.1 AUFBAU .................................................................. 554 15.4.2 PROGRAMMIERSPRACHEN ......................................... 555 15.4.3 ARBEITSWEISEEINERSPS ........................................ 555 15.4.4 BAUSTEINSTRUKTUR IN STEP 7 .................................. 557 10 INHALTSVERZEICHNIS 15.4.5 PROGRAMMIERUNG (BITVERKNUEPFUNGEN) .............. 558 15.4.5.1 GRUNDVERKNUEPFUNGEN ........................................... 558 15.4.5.2 OEFFNER UND SCHLIESSER ........................................... 559 15.4.5.3 SPEICHERFUNKTIONEN ........................................... 561 15.4.6 BIBLIOTHEKSFAEHIGE BAUSTEINE ................................ 563 15.4.7 SYMBOLISCHE ADRESSIERUNG (PLC-VARIABLEN). ... 564 15.4.8 ZEIT-UND ZAEHLFUNKTIONEN ...................................... 565 15.4.8.1 SIMATIC-ZEITFUNKTIONEN ....................................... 565 15.4.8.2 SIMATIC-ZAEHLFUNKTIONEN ....................................... 566 15.4.8.3 LEC-ZEITFUNKTIONEN ............................................... 566 15.4.8.4 LEC-ZAEHLFUNKTIONEN ............................................... 567 15.4.8.5 INSTANZDATENBAUSTEIN FUER LEC-ZEIT- UND ZAEHLFUNKTIONEN ...................................................... 568 15.4.9 VERGLEICHER ........................................................... 570 15.4.10 ABLAUFSTEUERUNGEN ............................................... 571 15.4.10.1 ARTEN VON ABLAUFSTEUERUNGEN .......................... 571 15.4.10.2 BETRIEBSARTEN ........................................................ 571 15.4.10.3 ABLAUFKETTE (STRUKTUR) ........................................... 572 15.4.10.4 PROGRAMMIERUNG EINER ABLAUFKETTE MIT SCHRITTMERKERN ...................................................... 573 15.4.10.5 PROGRAMMIERUNG EINER ABLAUFKETTE ALS BIBLIOTHEKSFAEHIGEN BAUSTEIN ................................. 574 15.4.10.6 ABLAUFKETTE MIT ALTERNATIVVERZWEIGUNG (ODER-VERZWEIGUNG) ........................................... 575 15.4.10.7 ABLAUFKETTE MIT PARALLELVERZWEIGUNG (UND-VERZWEIGUNG) ............................................. 576 15.4.11 ANALOGWERTVERARBEITUNG ...................................... 577 15.4.11.1 ANALOGE SIGNALVERARBEITUNG ................................ 577 15.4.11.2 DARSTELLUNG ANALOGER WERTE IN DER SPS .............. 577 15.4.11.3 MESSBEREICHE VON ANALOGBAUGRUPPEN ............... 578 15.4.11.4 NORMIERUNG UND SKALIERUNG VON ANALOGWERTEN ........................................................ 578 15.4.12 FELDBUSSE ............................................................. 580 15.4.12.1 AKTOR-SENSOR-INTERFACE (AS-I) ............................... 581 15.4.12.2 PROFIBUS DP ......................................................... 582 15.4.12.3 PROFINETIO ............................................................. 583 15.4.13 PROZESSVISUALISIERUNG ........................................... 584 15.5 MASCHINENSICHERHEIT ..........................................586 15.5.1 SICHERHEITSKATEGORIEN (PERFORMANCE LEVEL) .... 586 15.5.2 SICHERHEITSBEZOGENE TEILE .................................. 586 15.5.3 HANDLUNGEN IM NOTFALL (NOT-HALT, NOT-AUS) 587 15.6 REGELUNGSTECHNIK ................................................ 588 15.6.1 AUFGABEN UND BEGRIFFE ......................................... 588 15.6.2 REGELSTRECKEN ........................................................ 589 15.6.2.1 STATISCHES VERHALTEN VON REGELSTRECKEN ............. 589 15.6.2.2 DYNAMISCHES VERHALTEN VON REGELSTRECKEN .... 590 15.6.3 REGLER .................................................................... 593 15.6.3.1 UNSTETIGE REGLER .................................................. 593 15.6.3.2 STETIGE REGLER ....................................................... 595 15.6.4 REGELKREIS ............................................................. 599 15.6.4.1 SCHWINGUNGSVERHALTEN ....................................... 599 15.6.4.2 REGLERAUSWAHL ...................................................... 599 15.6.4.3 REGLEREINSTELLUNG .................................................. 600 15.6.5 UNIVERSALREGLER ...................................................... 601 15.6.7 PROZESSLEITSYSTEM ................................................ 601 PRAXISTIPP: ENTWURF EINER REGELUNG .................... 602 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: AUTOMATISIERUNGSTECHNIK .................................... 603 16.1 WERKSTOFFE DER ELEKTROTECHNIK .......................... 604 16.1.1 LEITER- UND KONTAKTWERKSTOFFE ............................. 605 16.1.1.1 LEITERWERKSTOFFE .................................................... 605 16.1.1.2 KONTAKT WERKSTOFFE ................................................ 606 16.1.2 ISOLIERSTOFFE ........................................................... 607 16.1.2.1 ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN VON ISOLIERSTOFFEN ... 607 16.1.2.2 ANORGANISCHE UND ORGANISCHE ISOLIERSTOFFE .... 608 16.1.2.3 FLUESSIGE UND GASFOERMIGE ISOLIERSTOFFE .............. 609 16.2 FERTIGUNGSVERFAHREN ........................................... 610 16.2.1 VERBINDUNGEN (FUEGEN) .......................................... 610 16.2.1.1 LOESBARE VERBINDUNGEN IN DER ELEKTROTECHNIK ... 610 16.2.1.2 UNLOESBARE VERBINDUNGEN IN DER ELEKTROTECHNIK. 610 16.2.2 GEDRUCKTE SCHALTUNGEN ........................................ 613 16.2.3 SMD-TECHNIK .......................................................... 615 16.3 UMWELTSCHUTZ ...................................................... 616 16.3.1 UMWELTSCHUTZVERORDNUNGEN IM BEREICH DER ELEKTROTECHNIK ........................................................ 616 16.3.2 UMWELTSCHUTZ IM BETRIEB .................................... 617 16.3.3 WIEDERVERWERTUNG UND ENTSORGUNG VON ABFALLSTOFFEN .......................................................... 618 16.4 ENERGIEEINSPARUNG ...............................................620 16.4.1 RATIONELLER UMGANG MIT ENERGIE ......................... 620 16.4.2 STAND-BY-BETRIEB .................................................. 622 16.4.3 TIPPS ZUM ENERGIESPAREN .................................... 623 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: WERKSTOFFE, FERTIGUNG, UMWELT ........................... 624 17.1 BERUFLICHE HANDLUNGSKOMPETENZ ...................... 625 PRAXISTIPP: BENEHMEN UND STIL IM BERUF - BUSINESS-ETIKETTE ................................................ 626 17.1.1 TEAMARBEIT ........................................................... 628 17.1.2 ARBEITSMETHODEN UND ZEITPLANUNG ...................... 629 17.1.3 KOMMUNIKATION .................................................... 630 17.1.4 KREATIVITAETSTECHNIKEN ........................................... 631 17.1.5 INFORMATIONSBESCHAFFUNG .................................... 632 17.2 PRAESENTATION ...........................................................633 17.2.1 AUFGABEN EINER PRAESENTATION UND VORBEREITUNG ......................................................... 633 17.2.2 VISUALISIERUNG ........................................................ 634 17.2.3 VORTRAGEN EINER PRAESENTATION ..................... 635 17.3 PROJEKTMANAGEMENT ..........................................636 17.3.1 AUFGABEN VON PROJEKTEN ...................................... 636 17.3.2 PROJEKTPHASEN ...................................................... 637 17.4 KUNDENAUFTRAG UND KUNDENSERVICE .................. 638 17.4.1 KUNDENERWARTUNGEN UND UMGANG MIT DEM KUNDEN .................................................................. 638 17.4.2 PHASEN EINES KUNDENAUFTRAGS ............................. 639 17.4.3 KUNDENSERVICE ...................................................... 641 17.5 KALKULATION UND ANGEBOT ................................... 642 17.5.1 KALKULATION IM INDUSTRIEBETRIEB ........................... 643 17.5.2 KALKULATION VON DIENSTLEISTUNGEN .......................644 17.5.3 KALKULATION IM HANDWERKSBETRIEB ....................... 645 17.5.4 RECHNUNGSSTELLUNG ............................................... 646 17.6 QUALITAETSMANAGEMENT ....................................... 647 17.6.1 ZIELE DES QUALITAETSMANAGEMENTS ....................... 647 17.6.2 NORMENREIHE DIN EN ISO 9000 FF. ....................... 647 17.6.3 TQM-METHODE ...................................................... 648 17.6.4 QUALITAETSWERKZEUGE ............................................. 649 PRAXISTIPP: EXISTENZGRUENDUNG ............................. 650 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: BERUF UND BETRIEB .......................... 651 ERGEBNISSE DER RECHENAUFGABEN ......................... 652 ARTEN VON DIN-NORMEN IN DER ELEKTROTECHNIK (AUSWAHL) .. 653 SCHALTZEICHEN ......................................................................... 654 WICHTIGE ELEKTROTECHNISCHE SYMBOLE ................................... 660 WICHTIGE PRUEFZEICHEN, SYMBOLE UND LOGOS ......................... 661 KENNZEICHNUNG VON WIDERSTAENDEN UND KONDENSATOREN .. 662 AUSLOESEKENNLINIEN VON UEBERSTROM-SCHUTZEINRICHTUNGEN . 663 VERLEGEARTEN VON KABELN UND ISOLIERTEN LEITUNGEN, MINDESTQUERSCHNITTE ELEKTRISCHER LEITER ...............................664 STROMBELASTBARKEIT, UMRECHNUNGSFAKTOREN VON KABELN UND ISOLIERTEN LEITUNGEN ....................................................... 665 BETRIEBSDATEN VON DREHSTROM-ASYNCHRONMOTOREN MIT KURZSCHLUSSLAEUFER .................................................................. 666 DIODEN .................................................................................... 667 NPN-TRANSISTOR ....................................................................... 668 THYRISTOR, TRIAC ....................................................................... 669 WICHTIGE ABKUERZUNGEN VON AC BIS ISDN ............................. 670 WICHTIGE ABKUERZUNGEN VON KNX BIS ZVEI ........................... 671 FACHBEGRIFFE ENGLISCH - DEUTSCH .......................................... 672 FIRMENVERZEICHNIS .................................................................. 675 SACHWORTE DEUTSCH - ENGLISCH ............................................... 676 VORDERE INNENUMSCHLAGSEITE: WICHTIGE FORMELZEICHEN, GROESSEN UND EINHEITEN HINTERE INNENUMSCHLAGSEITE: ARBEITSSICHERHEIT UND UNFALLVERHUETUNG
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 5 1.1 SICHERHEIT UND GESUNDHEITSSCHUTZ AM ARBEITSPLATZ . 15 1.2 PRODUKTSICHERHEITSGESETZ . 15 1.3 GEFAHRSTOFFVERORDNUNG . 16 1.4 SICHERHEITSZEICHEN . 17 1.5 ERSTE HILFE . 18 PRAXISTIPP: GEFAEHRDUNGSBEURTEILUNG . 19 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: ARBEITSSCHUTZ . 20 2 ^GRUNDBEGRIFFE DER ELEKTROTECHNIK . 21 2.1 UMGANG MIT PHYSIKALISCHEN GROESSEN . 21 2.2 ARTEN VON STROMKREISEN . 23 2.3 ELEKTRISCHE LADUNG (ELEKTRIZITAETSMENGE) . 26 2.4 ELEKTRISCHE SPANNUNG . 28 2.4.1 SPANNUNGSERZEUGUNG . 28 2.4.2 SPANNUNG AM VERBRAUCHER . 28 2.4.3 POTENZIALE IN ELEKTRISCHEN SCHALTUNGEN . 28 2.4.4 ARTEN DER SPANNUNGSERZEUGUNG. . 29 2.4.5 MESSEN ELEKTRISCHER SPANNUNG . 30 2.5 ELEKTRISCHER STROM . 31 2.5.1 ELEKTRISCHER STROM IN METALLEN . 32 2.5.2 MESSEN ELEKTRISCHER STROMSTAERKE . 32 2.5.3 WIRKUNGEN DES ELEKTRISCHEN STROMES . 33 2.5.4 STROMARTEN . 34 2.5.5 STROMDICHTE . 35 2.6 ELEKTRISCHER WIDERSTAND UND LEITWERT .36 2.7 OHMSCHES GESETZ . 37 2.8 LEITERWIDERSTAND .38 2.9 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DES WIDERSTANDES. . 39 2.10 BAUARTEN VON WIDERSTAENDEN . 40 2.11 ELEKTRISCHE ENERGIE UND ARBEIT . 42 2.11.1 GEWINNUNG ELEKTRISCHER ENERGIE . 42 2.11.2 ELEKTRISCHE ARBEIT . 43 2.12 ELEKTRISCHE LEISTUNG . 44 2.13 WIRKUNGSGRAD . 46 2.14 ELEKTROWAERME . 47 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: GRUNDBEGRIFFE DER ELEKTROTECHNIK . 48 3 GRUNDSCHALTUNGEN DER ELEKTROTECHNIK . 49 3.1 REIHENSCHALTUNG . 49 3.1.1 GESETZE DER REIHENSCHALTUNG . 49 3.1.2 VORWIDERSTAENDE . 51 3.1.3 SPANNUNGSFALL AN LEITUNGEN . 52 3.2 PARALLELSCHALTUNG . 53 3.3 GEMISCHTE SCHALTUNGEN . 55 3.3.1 SPANNUNGSTEILER . 55 3.3.2 BRUECKENSCHALTUNG . 57 3.3.2.1 ABGEGLICHENE BRUECKENSCHALTUNG . 57 3.3.2.2 NICHT ABGEGLICHENE BRUECKENSCHALTUNG . 58 3.3.3 WIDERSTANDSBESTIMMUNG DURCH STROM- UND SPANNUNGSMESSUNG . 59 3.4 SPANNUNGSQUELLE .60 3.4.1 BELASTUNGSFAELLE EINER SPANNUNGSQUELLE . 60 3.4.2 ERSATZSCHALTBILD EINER SPANNUNGSQUELLE . 61 3.4.3 ANPASSUNG . 61 3.4.4 SCHALTUNGEN VON SPANNUNGSQUELLEN . 63 3.5 GALVANISCHE ELEMENTE . 64 3.5.1 UMWANDLUNG CHEMISCHER ENERGIE IN ELEKTRISCHE ENERGIE . 64 3.5.2 PRIMAERELEMENTE . 65 3.5.3 SEKUNDAEREIEMENTE (AKKUMULATOREN) . 67 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: GRUNDSCHALTUNGEN . 70 4.1 EIGENSCHAFTEN DES ELEKTRISCHEN FELDES . 71 4.2 GRUNDBEGRIFFE . 72 4.2.1 ELEKTRISCHE FELDSTAERKE . 72 4.2.2 ELEKTRISCHE INFLUENZ UND POLARISATION . 72 4.2.3 ELEKTRISCHE FELDER IN DER PRAXIS . 73 4.3 KONDENSATOR IM GLEICHSTROMKREIS . 74 4.3.1 VERHALTEN EINES KONDENSATORS . 74 4.3.2 KAPAZITAET EINES KONDENSATORS . 74 4.3.3 LADEN UND ENTLADEN VON KONDENSATOREN . 76 4.3.4 ENERGIE DES GELADENEN KONDENSATORS . 77 4.4 SCHALTUNGEN VON KONDENSATOREN . 78 4.4.1 PARALLELSCHALTUNG . 78 4.4.2 REIHENSCHALTUNG . 78 4.5 KENNGROESSEN UND BAUARTEN VON KONDENSATOREN . 79 4.5.1 KENNGROESSEN . 79 4.5.2 BAUARTEN . 79 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: ELEKTRISCHES FELD . 81 5 MAGNETISCHES FELD . 82 5.1 EIGENSCHAFTEN DER MAGNETE UND DARSTELLUNGSHILFEN . 82 5.2 ELEKTROMAGNETISMUS . 84 5.2.1 STROMDURCHFLOSSENER LEITER UND MAGNETFELD. . 84 5.2.2 STROMDURCHFLOSSENE SPULE UND MAGNETFELD . 85 5.3 MAGNETISCHE GROESSEN .86 5.3.1 MAGNETISCHER FLUSS . 86 5.3.2 ELEKTRISCHE DURCHFLUTUNG 0 . 86 5.3.3 MAGNETISCHE FELDSTAERKE H . 86 5.3.4 MAGNETISCHE FLUSSDICHTE B . 87 5.4 EISEN IM MAGNETFELD EINER SPULE . 87 5.5 STROM UND MAGNETFELD . 90 5.5.1 STROMDURCHFLOSSENER LEITER IM MAGNETFELD . 90 5.5.2 STROMDURCHFLOSSENE SPULE IM MAGNETFELD . 92 5.5.3 STROMDURCHFLOSSENE PARALLELE LEITER . 92 5.6 SPANNUNGSERZEUGUNG DURCH INDUKTION . 93 5.6.1 GENERATORPRINZIP (INDUKTION DER BEWEGUNG) . 93 5.6.2 LENZSCHE REGEL . 94 5.6.3 TRANSFORMATORPRINZIP (INDUKTION DER RUHE) . 95 5.6.4 SELBSTINDUKTION . 97 5.6.5 WIRBELSTROEME . 98 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: MAGNETISCHES FELD . 99 6 SCHALTUNGSTECHNIK . 100 6.1 SCHALTUNGSUNTERLAGEN . 100 PRAXISTIPP: INSTALLATION EINER WECHSEL SCHALTUNG MIT STECKDOSE . 102 6.2 INSTALLATIONSSCHALTUNGEN . 103 6.2.1 LAMPENSCHALTUNGEN . 103 6.2.2 SCHALTUNGEN MIT MELDELEUCHTEN . 105 6.2.3 STROMSTOSSSCHALTUNG . 106 6.2.4 INFRAROT-BEWEGUNGSMELDER . 106 6.2.5 TREPPENLICHT-ZEITSCHALTUNG . 107 6.2.6 HAUSRUFANLAGEN . 107 6.2.7 HAUSSPRECHANLAGEN . 108 6.3 ELEKTROMAGNETISCHE SCHALTER . 110 6.3.1 RELAIS . 111 6.3.2 SCHUETZE . 113 6.3.3 SCHUETZSCHALTUNGEN . 114 6.4 KLEMMENPLAN . 120 6.5 ELEKTRISCHE AUSRUESTUNG VON MASCHINEN . 121 6.5.1 PRUEFEN DER ELEKTRISCHEN AUSRUESTUNG VON MASCHINEN . 122 PRAXISTIPP: ANFORDERUNGEN AN STEUER STROMKREISE . 124 PRAXISTIPP: STROMLAUFPLAN UND AUFBAU EINER STERN-DREIECK-SCHALTUNG . 125 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: SCHALTUNGSTECHNIK . 126 6 INHALTSVERZEICHNIS 7 WECHSELSTROMTECHNIK . 127 7.1 KENNGROESSEN DER WECHSELSTROMTECHNIK . 127 7.1.1 PERIODE UND SCHEITELWERT . 127 7.1.2 FREQUENZ UND PERIODENDAUER . 127 7.1.3 FREQUENZ UND WELLENLAENGE . 128 7.2 SINUSFOERMIGE WECHSELGROESSEN . 129 7.2.1 ZEIGERDARSTELLUNG VON SINUSGROESSEN . 129 7.2.2 KREISFREQUENZ . 130 7.2.3 ERZEUGUNG VON SINUSSPANNUNGEN . 130 7.2.4 SCHEITELWERT UND EFFEKTIVWERT BEI SINUSFOERMIGEN WECHSELGROESSEN . 131 7.2.5 ZEITLICHER VERLAUF VON WECHSELGROESSEN . 132 7.2.6 NICHTSINUSFOERMIGE SPANNUNGEN UND STROEME . 133 7.2.7 PHASENVERSCHIEBUNG . 134 7.2.8 WIRKWIDERSTAND . 134 7.2.9 SCHEINWIDERSTAND . 134 7.3 SPULE IM WECHSELSTROMKREIS . 135 7.3.1 INDUKTIVER BLINDWIDERSTAND . 135 7.3.2 REIHENSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND UND INDUKTIVEM BLINDWIDERSTAND . 136 7.3.3 SPANNUNGSDREIECK . 137 7.3.4 WIDERSTANDSDREIECK . 138 7.3.5 VERLUSTWINKEL, VERLUSTFAKTOR UND GUETEFAKTOR EINER SPULE . 138 7.3.6 PARALLELSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND UND INDUKTIVEM BLINDWIDERSTAND . 139 7.3.7 STROMDREIECK UND LEITWERTDREIECK . 139 7.4 LEISTUNGEN IM WECHSELSTROMKREIS . 140 7.4.1 WIRKLEISTUNG . 140 7.4.2 BLINDLEISTUNG . 140 7.4.3 SCHEINLEISTUNG . 141 7.4.4 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN DER WIRK-, BLIND- UND SCHEINLEISTUNG . 142 7.4.5 LEISTUNGSFAKTOR, WIRKFAKTOR UND BLINDFAKTOR. . 143 7.4.6 VERLUSTLEISTUNG BEI REALEN SPULEN . 143 7.5 KONDENSATOR IM WECHSELSTROMKREIS . 144 7.5.1 KAPAZITIVER BLINDWIDERSTAND . 144 7.5.2 REIHENSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND UND KAPAZITIVEM BLINDWIDERSTAND . 145 7.5.3 PARALLELSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND UND KAPAZITIVEM BLINDWIDERSTAND . 146 7.5.4 VERLUSTWINKEL UND GUETEFAKTOR EINES KONDENSATORS . 147 7.6 SCHALTUNG AUS SPULE, KONDENSATOR UND WIRKWIDERSTAND . 148 7.6.1 REIHENSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND, INDUKTIVEM UND KAPAZITIVEM BLINDWIDERSTAND. . 148 7.6.2 PARALLELSCHALTUNG AUS WIRKWIDERSTAND, INDUKTIVEM UND KAPAZITIVEM BLINDWIDERSTAND. . 149 7.7 SCHWINGKREISE . 150 7.7.1 RESONANZ . 151 7.7.2 REIHENSCHWINGKREIS . 151 7.7.3 PARALLELSCHWINGKREIS . 152 7.8 SIEBSCHALTUNGEN . 154 7.8.1 RL-TIEFPASS . 154 7.8.2 RL-HOCHPASS . 154 7.8.3 RC-TIEFPASS . 155 7.8.4 RC-HOCHPASS . 155 7.9 DREIPHASENWECHSELSTROM (DREHSTROM) . 156 7.9.1 ENTSTEHUNG DER DREIPHASENWECHSELSPANNUNG . 156 7.9.2 VERKETTUNG . 156 7.9.3 STERNSCHALTUNG (ZEICHEN: Y) . 158 7.9.4 DREIECKSCHALTUNG (ZEICHEN: A) . 160 7.9.5 LEITERFEHLER IN DREHSTROMSYSTEMEN . 161 7.9.6 LEISTUNGEN IN DREHSTROMSYSTEMEN . 162 7.9.7 LEISTUNGSMESSUNG IN DREHSTROMSYSTEMEN . 163 7.10 KOMPENSATION . 164 7.10.1 KOMPENSATIONSARTEN . 165 7.10.2 BEMESSUNG VON KOMPENSATIONS KONDENSATOREN . 166 7.10.3 TONFREQUENZSPERRKREISE . 166 7.10.4 KOMPENSATION BEI NICHTSINUSFOERMIGEN STROEMEN . 167 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: WECHSELSTROMTECHNIK . 168 8 MESSTECHNIK . 169 8.1 ELEKTRISCHE MESSGERAETE . 169 8.1.1 GRUNDBEGRIFFE DER MESSTECHNIK . 169 8.1.2 ANZEIGEARTEN VON MESSGERAETEN . 170 8.1.3 ANALOGE MESSGERAETE . 170 8.1.3.1 MESSFEHLER VON ANALOGEN MESSGERAETEN . 171 8.1.3.2 ELEKTRISCHE MESSWERKE . 172 8.1.4 DIGITALE MESSGERAETE . 173 8.1.5 PC-MESSTECHNIK . 175 8.1.6 ELEKTRIZITAETSZAEHLER . 176 8.1.6.1 INDUKTIONSZAEHLER . 176 8.1.6.2 ELEKTRONISCHE ELEKTRIZITAETSZAEHLER . 177 8.2 PRAKTISCHES MESSEN . 178 8.2.1 MESSEN VON LEISTUNGEN . 178 8.2.2 MESSEN VON WIDERSTAENDEN . 178 8.2.3 MESSEN MIT STROMMESSZANGEN . 179 8.2.4 MESSKATEGORIEN . 179 PRAXISTIPP: PRAKTISCHES MESSEN MIT DEM DIGITALMULTIMETER . 180 PRAXISTIPP: EFFEKTIVWERTMESSUNG NICHT SINUSFOERMIGER GROESSEN . 181 8.3 OSZILLOSKOP . 182 8.3.1 ANALOG-OSZILLOSKOP . 182 8.3.2 DIGITAL-OSZILLOSKOP . 183 PRAXISTIPP: MESSEN MIT EINEM DIGITAL- OSZILLOSKOP . 184 PRAXISTIPP: MESSEN MIT DEM OSZILLOSKOP . 185 8.4 MESSEN NICHTELEKTRISCHER GROESSEN MIT SENSOREN . 186 8.4.1 AKTIVE UND PASSIVE SENSOREN . 186 8.4.2 ANWENDUNGEN VON SENSOREN . 187 8.4.2.1 SENSOREN ZUR WEG-UND WINKELMESSUNG . 187 8.4.2.2 SENSOREN ZUR MESSUNG VON DEHNUNG, KRAFT, DRUCK UND DREHMOMENT . 189 8.4.2.3 SENSOREN ZUR MESSUNG VON TEMPERATUREN . 190 8.4.3 NAEHERUNGSSCHALTER . 191 8.4.3.1 OPTISCHE NAEHERUNGSSCHALTER . 191 8.4.3.2 INDUKTIVE NAEHERUNGSSCHALTER . 191 8.4.3.3 KAPAZITIVE NAEHERUNGSSCHALTER . 192 8.4.3.4 AUSFUEHRUNG VON NAEHERUNGSSCHALTERN . 192 8.4.4 RFID-TECHNOLOGIE . 193 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: MESSTECHNIK . 194 9 ELEKTRONIK . 195 9.1 HALBLEITERWERKSTOFFE . 195 9.2 HALBLEITERWIDERSTAENDE . 197 9.2.1 SPANNUNGSABHAENGIGE WIDERSTAENDE (VARISTOREN) . 197 9.2.2 HEISSLEITER (NTC-WIDERSTAENDE) . 198 9.2.3 KALTLEITER (PTC-WIDERSTAENDE) . 199 9.2.4 FELDPLATTEN . 201 9.3 HALLGENERATOREN . 201 9.4 HALBLEITERDIODEN .202 9.4.1 WIRKUNGSWEISE . 202 9.4.2 LEISTUNGSDIODEN . 202 9.4.3 Z-DIODEN (BEGRENZERDIODEN) . 203 9.4.4 HALBLEITERKENNZEICHNUNG . 204 9.4.5 KUEHLUNG VON HALBLEITERBAUELEMENTEN . 205 9.5 TRANSISTOREN . 206 9.5.1 BIPOLARE TRANSISTOREN . 206 9.5.1.1 TRANSISTOREN IN DER PRAXIS . 208 9.5.1.2 EINSTELLUNG DES ARBEITSPUNKTES . 209 9.5.1.3 STABILISIERUNG DES ARBEITSPUNKTES . 210 9.5.1.4 TRANSISTOR ALS SCHALTER . 211 9.5.1.5 KIPPSCHALTUNGEN . 213 9.5.1.6 VERSTAERKERSCHALTUNGEN . 215 9.5.2 FELDEFFEKTTRANSISTOREN (FET). 217 9.6 OPTOELEKTRONIK . 220 9.6.1 OPTOELEKTRONISCHE SENDER . 220 9.6.2 OPTOELEKTRONISCHE EMPFAENGER (DETEKTOREN). . 222 9.6.3 FLUESSIGKRISTALLANZEIGEN (LCD) . 224 9.6.4 OPTOKOPPLER . 224 9.7 OPERATIONSVERSTAERKER . 225 INHALTSVERZEICHNIS 7 9.7.1 GRUNDLAGEN . 225 9.7.2 ANALOGE SCHALTUNGEN MIT OPERATIONSVER STAERKERN . 227 9.7.3 DIGITALE SCHALTUNGEN MIT OPERATIONSVER STAERKERN . 229 9.8 DIGITALTECHNIK . 231 9.8.1 SIGNALARTEN DER DIGITAL- UND STEUERUNGS TECHNIK . 231 9.8.2 GRUNDVERKNUEPFUNGEN . 231 9.8.2.1 UND-VERKNUEPFUNG . 231 9.8.2.2 ODER-VERKNUEPFUNG . 232 9.8.2.3 NICHT-VERKNUEPFUNG . 232 9.8.3 GRUNDVERKNUEPFUNGEN MIT AUSGANGS- ODER EINGANGSNEGATION . 233 9.8.3.1 VERKNUEPFUNGEN MIT AUSGANGSNEGATION . 233 9.8.3.2 VERKNUEPFUNGEN MIT EINGANGSNEGATION . 233 9.8.3.3 EINGANGSBESCHALTUNG LOGISCHER VERKNUEPFUNGEN . 234 9.8.3.4 ANWENDUNG DER GRUNDVERKNUEPFUNGEN . 234 9.8.4 SCHALTKREISFAMILIEN . 235 9.8.4.1 TTL-SCHALTKREISFAMILIE . 235 9.8.4.2 CMOS-SCHALTKREISFAMILIE . 235 9.8.5 SCHALTALGEBRA . 236 9.8.6 ANTIVALENZ-VERKNUEPFUNG UND AEQUIVALENZ- VERKNUEPFUNG . 237 9.8.7 KIPPGLIEDER . 238 9.8.7.1 ZUSTANDSGESTEUERTE UND TAKTGESTEUERTE KIPPGLIEDER . 238 9.8.7.2 ZWEIFLANKENGESTEUERTES JK-KIPPGLIED . 239 9.8.7.3 SCHALTUNGEN MIT KIPPGLIEDERN . 240 9.8.8 ANALOG-DIGITAL-UMSETZER (AD-UMSETZER) . 241 9.8.9 DIGITAL-ANALOG-UMSETZER (DA-UMSETZER) . 243 9.9 LEISTUNGSELEKTRONIK . 244 9.9.1 BAUELEMENTE DER LEISTUNGSELEKTRONIK . 244 9.9.1.1 THYRISTOR . 244 9.9.1.2 GTO-THYRISTOR . 247 9.9.1.3 TRIAC . 247 9.9.1.4 DIAC . 248 9.9.1.5 IGBT (INSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR) . 249 9.9.2 BEGRIFFE DER LEISTUNGSELEKTRONIK . 250 9.9.3 GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN . 251 9.9.3.1 UNGESTEUERTE GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN . 251 9.9.3.2 GESTEUERTE GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN . 256 9.9.4 WECHSELRICHTERBETRIEB VON NETZGEFUEHRTEN STROMRICHTERN . 259 9.9.5 WECHSELSTROM-UMRICHTER . 260 9.9.5.1 WECHSELWEGSCHALTUNG W1C . 260 9.9.5.2 VIELPERIODENSTEUERUNG . 261 9.9.6 GLEICHSTROM-UMRICHTER . 262 9.9.6.1 GLEICHSTROMSTELLER . 262 9.9.6.2 DURCHFLUSSWANDLER UND SPERRWANDLER . 263 9.9.6.3 ANSTEUERUNGSARTEN FUER GLEICHSTROMSTELLER . 263 9.9.7 SELBSTGEFUEHRTE WECHSELRICHTER . 264 9.9.8 UNTERBRECHUNGSFREIE STROM VERSORGUNGSSYSTEME (USV) . 265 9.9.9 STROMRICHTER-ANTRIEBE . 266 9.9.9.1 BETRIEBSARTEN ELEKTRISCHER ANTRIEBE . 266 9.9.9.2 GLEICHSTROMMOTOR AM THYRISTOR-STROMRICHTER 267 9.9.9.3 GLEICHSTROMMOTOR AN SECHSPULS- BRUECKENSCHALTUNG B6C . 268 9.9.9.4 GLEICHSTROMMOTOR IM VIERQUADRANTEN-BETRIEB . 268 9.9.9.5 DREHZAHLSTEUERUNG MIT TRANSISTOR-GLEICHSTROMSTELLER . 269 9.9.9.6 FREQUENZUMRICHTER . 270 9.9.9.7 DREHSTROM-ASYNCHRONMOTOR AM FREQUENZ UMRICHTER . 271 9.9.9.8 AUSWAHL EINES FREQUENZUMRICHTERS . 272 PRAXISTIPP: FREQUENZUMRICHTER, INSTALLATION U. INBETRIEBNAHME . 273 9.9.10 NETZGERAETE . 274 9.9.10.1 GEREGELTE NETZGERAETE . 274 9.9.10.2 SPANNUNGSREGLER . 275 9.9.10.3 SCHALTNETZGERAETE . 275 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: ELEKTRONIK . 276 10 ELEKTRISCHE ANLAGEN . 277 10.1 ENERGIEERZEUGUNG UND ENERGIEUEBERTRAGUNG . 277 10.1.1 KRAFTWERKE . 277 10.1.1.1 WAERMEKRAFTWERKE . 278 10.1.1.2 UMWELTSCHUTZ IN WAERMEKRAFTWERKEN . 279 10.1.1.3 BLOCKHEIZKRAFTWERKE (BHKW) . 280 10.1.1.4 WASSERKRAFTWERKE . 281 10.1.1.5 ERNEUERBARE ENERGIEN . 282 PRAXISTIPP: AUSLEGUNG UND DIMENSIONIERUNG EINER FOTOVOLTAIKANLAGE . 285 10.1.2 ENERGIEMANAGEMENT IN INTELLIGENTEN NETZEN (SMART GRID) . 287 10.1.2.1 SMART GRID IN GEBAEUDEN . 288 10.1.2.2 ENERGIESPEICHERSYSTEME . 288 PRAXISTIPP: AUFBAU EINES ENERGIEMA NAGEMENT-SYSTEMS IM WOHNHAUS . 289 10.1.3 UEBERTRAGUNGS-UND VERTEILNETZE . 290 10.1.3.1 HOECHSTSPANNUNGSNETZE . 290 10.1.3.2 SPANNUNGSEBENEN . 291 10.1.3.3 UMSPANNANLAGEN . 291 10.1.3.4 HOCHSPANNUNGSSCHALTER . 292 10.1.4 NETZFORMEN . 294 10.1.5 NIEDERSPANNUNGSANLAGEN . 295 10.1.5.1 NETZAUFBAU . 295 10.1.5.2 HAUSANSCHLUSS . 296 10.1.5.3 ERDUNGSANLAGEN . 298 10.1.5.4 SCHUTZPOTENZIALAUSGLEICH UEBER DIE HAUPTER DUNGSSCHIENE . 299 10.1.5.5 HAUPTSTROMVERSORGUNGSSYSTEME . 300 PRAXISTIPP: ZAEHLERSCHRANK MIT STROMKREIS- UND MULTIMEDIAVERTEILER . 302 PRAXISTIPP: AUSSTATTUNG ELEKTR. ANLAGEN IN WOHNGEBAEUDEN . 305 10.1.6 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT UND TN-SYSTEM . 306 10.2 ISOLIERTE LEITUNGEN, KABEL UND FREILEITUNGEN . 309 10.2.1 ISOLIERTE LEITUNGEN . 309 PRAXISTIPP: FARBKENNZEICHNUNG VON LEITERN . 312 10.2.2 KABEL FUER MITTELSPANNUNGS- UND NIEDERSPAN NUNGSANLAGEN . 313 10.2.3 FREILEITUNGEN FUER HOCH- UND MITTELSPANNUNGS ANLAGEN . 313 10.2.4 DATENLEITUNGEN . 314 PRAXISTIPP: VERLEGEN VON LEITUNGEN . 315 10.3 SCHUTZ ELEKTRISCHER LEITUNGEN UND VERBRAUCHER . 317 10.4 SCHUTZSCHALTER .320 10.4.1 THERMISCHER AUSLOESER . 320 10.4.2 ELEKTROMAGNETISCHER AUSLOESER . 320 10.4.3 LEITUNGSSCHUTZSCHALTER . 321 10.4.4 SELEKTIVER HAUPTLEITUNGSSCHUTZSCHALTER . 321 10.4.5 BRANDSCHUTZSCHALTER (AFDD) . 322 10.4.6 LEISTUNGSSCHALTER . 323 10.4.7 MOTORSCHUTZEINRICHTUNGEN . 323 10.5 BEMESSUNG VON FEST VERLEGTEN KABELN UND LEITUNGEN . 326 10.5.1 SPANNUNGSFALL AN LEITUNGEN . 327 10.5.2 ANORDNUNG VON UEBERSTROM-SCHUTZEIN RICHTUNGEN . 328 PRAXISTIPP: BEISPIEL EINER LEITUNGSBERECHNUNG 329 PRAXISTIPP: LEITERQUERSCHNITTSERMITTLUNG BEI OBERSCHWINGUNGSSTROEMEN . 330 10.6 RAEUME UND ANLAGEN BESONDERER ART .332 10.6.1 ELEKTROINSTALLATION IN RAEUMEN MIT BADEWANNE ODER DUSCHE . 332 10.6.2 SAUNA-ANLAGEN .334 10.6.3 BAUSTELLEN .334 10.6.4 LANDWIRTSCHAFTLICHE UND GARTENBAULICHE BETRIEBSSTAETTEN . 335 10.6.5 FEUERGEFAEHRDETE BETRIEBSSTAETTEN . 336 10.6.6 EXPLOSIONSGEFAEHRDETE BEREICHE . 338 10.6.7 MEDIZINISCH GENUTZTE BEREICHE . 339 10.6.8 STROMVERSORGUNGEN FUER ELEKTRO-FAHRZEUGE . 340 10.6.8.1 LADESTATIONEN . 340 10.6.8.2 LADEBETRIEBSARTEN UND LADESTECKEINRICHTUNGEN . 341 8 INHALTSVERZEICHNIS 10.6.8.3 INSTALLATIONSVORSCHRIFTEN . 341 10.6.9 UEBERSICHT DER RAEUME UND ANLAGEN BESONDERER ART . 342 10.7 BRANDBEKAEMPFUNG IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 343 10.7.1 VERHALTEN BEIM BRAND IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 343 10.7.2 LOESCHMITTEL . 343 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: ELEKTRISCHE ANLAGEN . 344 11 ^^(SCHUTZMASSNAHMEN . 345 11.1 GEFAHREN IM UMGANG MIT DEM ELEKTRISCHEN STROM . 345 11.1.1 WIRKUNGEN DES ELEKTRISCHEN STROMS IM MENSCHLICHEN KOERPER . 345 11.1.2 DIREKTES UND INDIREKTES BERUEHREN . 347 11.1.3 FACHBEGRIFFE SCHUTZMASSNAHMEN (NACH DIN VDE) . 347 11.2 SICHERHEITSBESTIMMUNGEN FUER NIEDERSPANNUNGSANLAGEN . 348 11.2.1 SCHUTZKLASSEN . 348 11.2.2 IP-SCHUTZARTEN . 349 11.2.3 MASSNAHMEN BEI ARBEITEN AN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 350 11.2.4 QUALIFIKATIONEN FUER ARBEITEN IN DER ELEKTROTECHNIK . 351 11.2.5 FEHLERARTEN IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 352 11.2.6 SPANNUNGEN IM FEHLERFALL . 352 11.3 NETZSYSTEME .353 11.4 SCHUTZ GEGEN ELEKTRISCHEN SCHLAG . 354 11.5 AUTOMATISCHE ABSCHALTUNG DER STROMVERSORGUNG .355 11.5.1 ANFORDERUNGEN AN DEN BASISSCHUTZ . 355 11.5.2 ANFORDERUNGEN AN DEN FEHLERSCHUTZ . 356 11.5.3 SCHUTZ IM TN-SYSTEM . 357 11.5.4 SCHUTZ IM TT-SYSTEM . 358 11.5.5 SCHUTZ IM IT-SYSTEM . 359 11.6 DOPPELTE ODER VERSTAERKTE ISOLIERUNG . 360 11.7 SCHUTZTRENNUNG . 360 11.8 SCHUTZ DURCH KLEINSPANNUNG MITTELS SELV ODERPELV . 361 11.9 FEHLERSTROM-SCHUTZEINRICHTUNGEN . 362 11.9.1 AUFBAU UND FUNKTION . 362 11.9.2 ANWENDUNGEN VON RCDS . 363 11.9.3 KENNWERTE VON RCDS . 364 11.9.4 AUSWAHL UND EINSATZ VON RCDS .364 11.9.5 RCD ALS BRANDSCHUTZ . 366 11.10 DIFFERENZSTROM-UEBERWACHUNGSEINRICHTUNG . 366 11.11 SCHUTZVORKEHRUNGEN FUER ANLAGEN, DIE NUR DURCH ELEKTROFACHKRAEFTE BETRIEBEN UND UEBERWACHT WERDEN . 367 11.12 PRUEFEN DER SCHUTZMASSNAHMEN . 368 11.12.1 ERSTPRUEFUNGEN VON ORTSFESTEN ELEKTRISCHEN ANLAGEN UND BETRIEBSMITTELN NACH DIN VDE 0100-600 . 369 11.12.2 PRUEFEN DER SCHUTZLEITER UND SCHUTZPOTENZIAL- AUSGLEICHSLEITER . 371 11.12.3 MESSEN DER ISOLATIONSWIDERSTAENDE IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 371 11.12.4 PRUEFEN DER SCHUTZMASSNAHMEN SELV, PELV UND SCHUTZTRENNUNG . 372 11.12.5 ISOLATIONSWIDERSTANDSMESSUNG VON ISOLIERENDEN FUSSBOEDEN UND WAENDEN . 372 11.12.6 PRUEFEN DER SCHUTZMASSNAHME: AUTOMATISCHE ABSCHALTUNG DER STROMVERSORGUNG IM TN-, TT- UND IT-SYSTEM . 373 11.12.6.1 PRUEFEN IM TN-SYSTEM . 373 11.12.6.2 PRUEFEN IM TT-SYSTEM . 374 11.12.6.3 MESSEN DES ERDUNGSWIDERSTANDES . 374 11.12.6.4 PRUEFEN IM IT-SYSTEM . 375 11.12.6.5 PRUEFEN DER FEHLERSTROM-SCHUTZEINRICHTUNG (RCD) . 375 11.12.6.6 PRUEFEN DER DREHFELDRICHTUNG . 375 11.12.7 WIEDERKEHRENDE PRUEFUNGEN VON ELEKTRISCHEN ANLAGEN UND ORTSFESTEN BETRIEBSMITTELN NACH DIN VDE 0105 . 376 11.12.8 E-CHECK ALS GUETESIEGEL FUER DIE ELEKTROANLAGE. . 377 PRAXISTIPP: PRUEFUNG ELEKTRISCHER ANLAGEN . 378 11.13 SCHUTZ GEGEN ELEKTROSTATISCHE AUFLADUNG . 381 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: SCHUTZMASSNAHMEN . 382 12 GEBAEUDETECHNISCHE ANLAGEN . 383 12.1 BELEUCHTUNGSANLAGEN . 383 12.1.1 FARBSPEKTRUM UND FARBWIEDERGABE .384 12.1.2 LICHTTECHNISCHE GROESSEN . 385 12.1.3 KRITERIEN FUER EINE GUTE BELEUCHTUNG . 387 12.1.4 ENERGIEEFFIZIENZANFORDERUNGEN . 388 12.1.5 LAMPENUEBERSICHT . 389 12.1.6 HALOGENLAMPEN . 390 12.1.7 LEUCHTSTOFFLAMPEN . 392 12.1.8 VORSCHALTGERAETE FUER LEUCHTSTOFFLAMPEN . 393 12.1.9 INDUKTIONSLAMPEN . 394 12.1.10 LED-LAMPEN .394 PRAXISTIPP: ERSATZ EINER HALOGEN-BELEUCHTUNG DURCH LED-BELEUCHTUNG . 395 PRAXISTIPP: BEISPIEL ZUR ERMITTLUNG DER LAMPENZAHL . 396 12.1.11 LICHTBERECHNUNGSSOFTWARE . 397 12.1.12 LICHTSTAERKEVERTEILUNG VON LEUCHTEN . 397 12.1.13 LICHTMANAGEMENTSYSTEME . 398 12.2 ELEKTROGERAETE .399 12.2.1 ALLGEMEINES UEBER ELEKTROGERAETE . 399 12.2.2 ELEKTRISCHE WARMWASSERBEREITER . 400 12.2.3 ELEKTRISCHE RAUMHEIZUNG . 402 12.2.4 ELEKTRISCHE GERAETE ZUR NAHRUNGSVORRATS HALTUNG UND -ZUBEREITUNG . 406 12.2.5 ELEKTRISCHE GERAETE ZUR WAESCHEPFLEGE UND GESCHIRRREINIGUNG . 410 12.2.5.1 WASCHMASCHINE . 410 12.2.5.2 WAESCHETROCKNER . 411 12.2.5.3 GESCHIRRSPUELMASCHINE . 412 12.2.6 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT (EMV) ELEKTRISCHER GERAETE . 413 12.2.7 PRUEFEN VON ELEKTROGERAETEN NACH INSTANDSETZUNG UND AENDERUNG . 415 12.2.8 WIEDERHOLUNGSPRUEFUNGEN AN ELEKTRISCHEN GERAETEN . 417 12.3 ANTENNEN- UND VERTEILANLAGEN . 418 12.3.1 WIRKUNGSWEISE DER ANTENNEN . 418 12.3.2 EMPFANGSANTENNEN . 419 12.3.3 VERSTAERKUNGSMASS, DAEMPFUNGSMASS UND PEGEL . 421 12.3.4 AUFBAU VON ANTENNENANLAGEN . 422 12.3.5 SATELLITEN-FERNSEHEMPFANGSANLAGEN . 423 PRAXISTIPP: BAUGRUPPEN ZUM DIGITALEN SAT-EMPFANG . 426 12.3.6 DVB-T2 HD-FERNSEHEMPFANGSANLAGEN . 427 12.3.7 BREITBAND-KOMMUNIKATIONSANLAGEN . 427 12.3.8 BERECHNUNG EINER EMPFANGSANTENNENANLAGE . 428 12.3.9 ERRICHTEN VON EMPFANGSANTENNENANLAGEN . 429 PRAXISTIPP: MULTIMEDIAVERKABELUNG IM WOHNBEREICH . 431 12.4 ALL-IP-TECHNIK .432 12.4.1 GRUNDSAETZLICHES ZU AII-IP . 432 12.4.2 ANSCHLUSSTECHNIK . 433 12.4.3 VOLP-TECHNIK . 434 PRAXISTIPP: AUSWAHL UND ANSCHLUSS EINES DSL-ROUTERS . 435 12.4.4 ISDN AM AII-IP-ANSCHLUSS .436 12.5 GEBAEUDEAUTOMATION .437 12.5.1 GEBAEUDELEITTECHNIK . 437 12.5.2 GEBAEUDESYSTEMTECHNIK .438 PRAXISTIPP: KNX-PROJEKT PROGRAMMIEREN . 442 PRAXISTIPP: UMRUESTEN EINER JALOUSIESTEUERUNG AUFKNX . 444 PRAXISTIPP: VERNETZUNGSMOEGLICHKEITEN IM SMART HOME . 445 12.5.3 GEBAEUDEAUTOMATION MIT VISUALISIERUNG . 447 INHALTSVERZEICHNIS 9 12.6 GEFAHRENMELDEANLAGEN . 448 12.6.1 ALLGEMEINE FESTLEGUNGEN . 448 12.6.2 BRANDMELDEANLAGEN .449 12.6.3 EINBRUCHMELDEANLAGEN . 451 12.6.4 UEBERFALLMELDEANLAGEN . 453 PRAXISTIPP: BEISPIEL EINER EINBRUCHMEL DEANLAGE . 454 PRAXISTIPP: INSTALLATION VON RAUCHMELDERN . 455 12.7 BLITZSCHUTZ . 456 12.7.1 ENTSTEHUNG DER GEWITTERZELLE . 456 12.7.2 WIRKUNGEN DES BLITZSTROMES . 456 12.7.3 BLITZSCHUTZSYSTEME . 456 12.7.3.1 AEUSSERER BLITZSCHUTZ . 457 12.7.3.2 INNERER BLITZSCHUTZ . 458 12.7.3.3 TRENNUNGSABSTAND . 459 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: GEBAEUDETECHNIK . 461 13 *ELEKTRISCHE MASCHINEN . 462 13.1 TRANSFORMATOREN . 463 13.1.1 EINPHASENTRANSFORMATOREN . 463 13.1.1.1 AUFBAU UND WIRKUNGSWEISE . 463 13.1.1.2 LEERLAUFSPANNUNG . 463 13.1.1.3 UEBERSETZUNGEN .464 13.1.1.4 BETRIEBSVERHALTEN IM LEERLAUF . 465 13.1.1.5 BETRIEBSVERHALTEN BEI BELASTUNG . 465 13.1.1.6 BETRIEBSVERHALTEN BEI KURZSCHLUSS . 466 13.1.1.7 KURZSCHLUSSSTROM UND EINSCHALTSTROM . 467 13.1.1.8 WIRKUNGSGRAD VON TRANSFORMATOREN . 468 13.1.2 KLEINTRANSFORMATOREN . 469 13.1.2.1 AUFBAU . 469 13.1.2.2 ARTEN VON KLEINTRANSFORMATOREN . 470 13.1.2.3 PRUEFSPANNUNGEN BEI KLEINTRANSFORMATOREN . 471 13.1.3 SONDERTRANSFORMATOREN . 472 13.1.3.1 SPARTRANSFORMATOREN . 472 13.1.3.2 STREUFELDTRANSFORMATOREN . 473 13.1.4 MESSWANDLER . 473 13.1.4.1 SPANNUNGSWANDLER . 473 13.1.4.2 STROMWANDLER . 474 13.1.5 DREHSTROMTRANSFORMATOREN . 475 13.1.5.1 AUFBAU UND PRINZIP . 475 13.1.5.2 SCHALTUNGEN . 476 13.1.5.3 UNSYMMETRISCHE BELASTUNG . 478 13.1.5.4 GEBRAEUCHLICHE SCHALTGRUPPEN . 479 13.1.6 PARALLELSCHALTEN VON TRANSFORMATOREN . 480 13.2 ROTIERENDE ELEKTRISCHE MASCHINEN . 481 13.2.1 GRUNDLAGEN . 481 13.2.1.1 LEISTUNG UND DREHMOMENT . 481 13.2.1.2 AUFBAU UMLAUFENDER MASCHINEN . 482 13.2.1.3 LEISTUNGSSCHILD . 482 13.2.1.4 DREHSINN . 482 13.2.1.5 BETRIEBSARTEN ELEKTRISCHER MASCHINEN . 483 13.2.1.6 KUEHLUNG ELEKTRISCHER MASCHINEN .484 13.2.1.7 BAUFORMEN UND BAUGROESSEN VON DREHENDEN ELEKTRISCHEN MASCHINEN .485 13.2.1.8 ELEKTRISCHE ISOLIERUNG . 485 13.2.2 DREHSTROMASYNCHRONMOTOREN . 486 13.2.2.1 ENTSTEHUNG DES DREHFELDES .486 13.2.2.2 KURZSCHLUSSLAEUFERMOTOR . 487 13.2.2.3 ANLASSEN VON KURZSCHLUSSLAEUFERMOTOREN . 490 13.2.2.4 SCHLEIFRINGLAEUFERMOTOR . 492 13.2.2.5 POLUMSCHALTBARE MOTOREN . 493 PRAXISTIPP: ANSCHLIESSEN EINES DREHSTROMMOTORS . 494 FORMELUEBERSICHT ZUM DREHSTROM- ASYNCHRONMOTOR .495 PRAXISTIPP: AUSWAHL EINES ELEKTROMOTORS . 496 13.2.2.6 BREMSBETRIEB VON DREHSTROMASYNCHRONMOTOREN .498 13.2.2.7 DREHSTROMMOTOR AN WECHSELSPANNUNG (STEINMETZSCHALTUNG) .499 13.2.2.8 WECHSELSTROM-ASYNCHRONMOTOR . 500 13.2.3 DREHSTROMLINEARMOTOREN . 501 13.2.4 SYNCHRONMOTOR . 502 13.2.5 SONDERMOTOREN . 503 13.2.5.1 SPALTPOLMOTOR . 503 13.2.5.2 RELUKTANZMOTOR . 504 13.2.5.3 SCHRITTMOTOR . 504 13.2.6 SYNCHRONGENERATOR . 507 13.2.7 STROMWENDERMOTOREN . 509 13.2.7.1 AUFBAU VON GLEICHSTROMMOTOREN . 509 13.2.7.2 WIRKUNGSWEISE . 510 13.2.7.3 ANKERQUERFELD UND ANKERRUECKWIRKUNG . 511 13.2.7.4 ANSCHLUSSBEZEICHNUNGEN . 512 13.2.7.5 ARTEN VON GLEICHSTROMMOTOREN . 513 13.2.7.6 ANLASSEN VON GLEICHSTROMMOTOREN . 515 13.2.7.7 DREHZAHLSTEUERUNG VON GLEICHSTROMMOTOREN . 516 13.2.7.8 UNIVERSALMOTOR . 517 13.2.8 SERVOMOTOREN . 518 13.2.8.1 GLEICHSTROMSERVOMOTOR . 519 13.2.8.2 DREHSTROMSERVOMOTOR . 519 13.2.9 WARTUNG UND PRUEFUNG ELEKTRISCHER MASCHINEN . 522 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: ELEKTRISCHE MASCHINEN . 523 14.1 BEREICHE DER INFORMATIONSTECHNIK .524 14.2 COMPUTER, PROGRAMME UND PERIPHERIE . 525 14.2.1 BESTANDTEILE UND FUNKTIONSWEISE EINES COMPUTERS . 525 14.2.2 HARDWARE, SOFTWARE UND FIRMWARE . 526 14.2.3 COMPUTERSYSTEM . 526 14.3 MIKROCOMPUTER . 527 14.4 PERSONAL COMPUTER (PC) .528 14.4.1 KOMPONENTEN EINES PC . 528 14.4.2 MIKROPROZESSOR (CPU) . 529 14.4.3 HALBLEITERSPEICHER . 530 14.4.4 BUSKOMMUNIKATION . 531 14.4.5 EINGABE-UND AUSGABE-EINHEIT . 531 PRAXISTIPP: AUSWAHL EINES PC-MAINBOARD . 532 14.5 GERAETE FUER EINGABE, AUSGABE UND SPEICHERUNG . 533 14.5.1 GERAETE ZUR EINGABE . 533 14.5.2 GERAETE ZUR AUSGABE . 533 14.5.2.1 DRUCKER . 533 14.5.2.2 FARBMONITORE . 534 14.5.3 PERIPHERE GERAETE ZUR DATENSPEICHERUNG . 535 PRAXISTIPP: SERVICEARBEITEN AM PC . 536 14.6 SOFTWARE . 537 14.6.1 SYSTEMPROGRAMME . 537 14.6.2 ANWENDUNGSPROGRAMME . 538 14.6.3 SOFTWAREENTWICKLUNG . 539 14.7 VERNETZUNG VON COMPUTERN . 540 14.7.1 DIENSTEINCOMPUTERNETZWERKEN . 540 14.7.2 NETZWERKTOPOLOGIEN . 540 14.7.3 BESTANDTEILE EINES LOKALEN NETZWERKES (LAN) IN STERNTOPOLOGIE . 541 14.7.4 NETZWERKPROTOKOLL . 542 14.7.5 GLOBALES NETZWERK INTERNET . 543 PRAXISTIPP: VERBINDEN VON ZWEI PCS UEBER EIN NETZWERK .544 PRAXISTIPP: HERSTELLEN EINER WLAN- VERBINDUNG ZU EINEM NETZWERK . 545 14.8 DATENSICHERHEIT, DATENSCHUTZ UND URHEBERRECHTE . 546 14.9 SCHAEDLICHE PROGRAMME (MALWARE) . 546 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: INFORMATIONSTECHNIK . 547 14 INFORMATIONSTECHNIK 524 15 AUTOMATISIERUNGSTECHNIK . 548 15.1 INDUSTRIE 4.0 .548 15.2 STEUERUNGSTECHNIK .549 15.2.1 STEUERN . 549 15.2.1.1 FACHBEGRIFFE DER STEUERUNGSTECHNIK . 549 15.2.1.2 STEUERUNGSARTEN . 550 15.3 KLEINSTEUERGERAETE . 552 15.4 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNG (SPS) . 554 15.4.1 AUFBAU . 554 15.4.2 PROGRAMMIERSPRACHEN . 555 15.4.3 ARBEITSWEISEEINERSPS . 555 15.4.4 BAUSTEINSTRUKTUR IN STEP 7 . 557 10 INHALTSVERZEICHNIS 15.4.5 PROGRAMMIERUNG (BITVERKNUEPFUNGEN) . 558 15.4.5.1 GRUNDVERKNUEPFUNGEN . 558 15.4.5.2 OEFFNER UND SCHLIESSER . 559 15.4.5.3 SPEICHERFUNKTIONEN . 561 15.4.6 BIBLIOTHEKSFAEHIGE BAUSTEINE . 563 15.4.7 SYMBOLISCHE ADRESSIERUNG (PLC-VARIABLEN). . 564 15.4.8 ZEIT-UND ZAEHLFUNKTIONEN . 565 15.4.8.1 SIMATIC-ZEITFUNKTIONEN . 565 15.4.8.2 SIMATIC-ZAEHLFUNKTIONEN . 566 15.4.8.3 LEC-ZEITFUNKTIONEN . 566 15.4.8.4 LEC-ZAEHLFUNKTIONEN . 567 15.4.8.5 INSTANZDATENBAUSTEIN FUER LEC-ZEIT- UND ZAEHLFUNKTIONEN . 568 15.4.9 VERGLEICHER . 570 15.4.10 ABLAUFSTEUERUNGEN . 571 15.4.10.1 ARTEN VON ABLAUFSTEUERUNGEN . 571 15.4.10.2 BETRIEBSARTEN . 571 15.4.10.3 ABLAUFKETTE (STRUKTUR) . 572 15.4.10.4 PROGRAMMIERUNG EINER ABLAUFKETTE MIT SCHRITTMERKERN . 573 15.4.10.5 PROGRAMMIERUNG EINER ABLAUFKETTE ALS BIBLIOTHEKSFAEHIGEN BAUSTEIN . 574 15.4.10.6 ABLAUFKETTE MIT ALTERNATIVVERZWEIGUNG (ODER-VERZWEIGUNG) . 575 15.4.10.7 ABLAUFKETTE MIT PARALLELVERZWEIGUNG (UND-VERZWEIGUNG) . 576 15.4.11 ANALOGWERTVERARBEITUNG . 577 15.4.11.1 ANALOGE SIGNALVERARBEITUNG . 577 15.4.11.2 DARSTELLUNG ANALOGER WERTE IN DER SPS . 577 15.4.11.3 MESSBEREICHE VON ANALOGBAUGRUPPEN . 578 15.4.11.4 NORMIERUNG UND SKALIERUNG VON ANALOGWERTEN . 578 15.4.12 FELDBUSSE . 580 15.4.12.1 AKTOR-SENSOR-INTERFACE (AS-I) . 581 15.4.12.2 PROFIBUS DP . 582 15.4.12.3 PROFINETIO . 583 15.4.13 PROZESSVISUALISIERUNG . 584 15.5 MASCHINENSICHERHEIT .586 15.5.1 SICHERHEITSKATEGORIEN (PERFORMANCE LEVEL) . 586 15.5.2 SICHERHEITSBEZOGENE TEILE . 586 15.5.3 HANDLUNGEN IM NOTFALL (NOT-HALT, NOT-AUS) 587 15.6 REGELUNGSTECHNIK . 588 15.6.1 AUFGABEN UND BEGRIFFE . 588 15.6.2 REGELSTRECKEN . 589 15.6.2.1 STATISCHES VERHALTEN VON REGELSTRECKEN . 589 15.6.2.2 DYNAMISCHES VERHALTEN VON REGELSTRECKEN . 590 15.6.3 REGLER . 593 15.6.3.1 UNSTETIGE REGLER . 593 15.6.3.2 STETIGE REGLER . 595 15.6.4 REGELKREIS . 599 15.6.4.1 SCHWINGUNGSVERHALTEN . 599 15.6.4.2 REGLERAUSWAHL . 599 15.6.4.3 REGLEREINSTELLUNG . 600 15.6.5 UNIVERSALREGLER . 601 15.6.7 PROZESSLEITSYSTEM . 601 PRAXISTIPP: ENTWURF EINER REGELUNG . 602 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: AUTOMATISIERUNGSTECHNIK . 603 16.1 WERKSTOFFE DER ELEKTROTECHNIK . 604 16.1.1 LEITER- UND KONTAKTWERKSTOFFE . 605 16.1.1.1 LEITERWERKSTOFFE . 605 16.1.1.2 KONTAKT WERKSTOFFE . 606 16.1.2 ISOLIERSTOFFE . 607 16.1.2.1 ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN VON ISOLIERSTOFFEN . 607 16.1.2.2 ANORGANISCHE UND ORGANISCHE ISOLIERSTOFFE . 608 16.1.2.3 FLUESSIGE UND GASFOERMIGE ISOLIERSTOFFE . 609 16.2 FERTIGUNGSVERFAHREN . 610 16.2.1 VERBINDUNGEN (FUEGEN) . 610 16.2.1.1 LOESBARE VERBINDUNGEN IN DER ELEKTROTECHNIK . 610 16.2.1.2 UNLOESBARE VERBINDUNGEN IN DER ELEKTROTECHNIK. 610 16.2.2 GEDRUCKTE SCHALTUNGEN . 613 16.2.3 SMD-TECHNIK . 615 16.3 UMWELTSCHUTZ . 616 16.3.1 UMWELTSCHUTZVERORDNUNGEN IM BEREICH DER ELEKTROTECHNIK . 616 16.3.2 UMWELTSCHUTZ IM BETRIEB . 617 16.3.3 WIEDERVERWERTUNG UND ENTSORGUNG VON ABFALLSTOFFEN . 618 16.4 ENERGIEEINSPARUNG .620 16.4.1 RATIONELLER UMGANG MIT ENERGIE . 620 16.4.2 STAND-BY-BETRIEB . 622 16.4.3 TIPPS ZUM ENERGIESPAREN . 623 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: WERKSTOFFE, FERTIGUNG, UMWELT . 624 17.1 BERUFLICHE HANDLUNGSKOMPETENZ . 625 PRAXISTIPP: BENEHMEN UND STIL IM BERUF - BUSINESS-ETIKETTE . 626 17.1.1 TEAMARBEIT . 628 17.1.2 ARBEITSMETHODEN UND ZEITPLANUNG . 629 17.1.3 KOMMUNIKATION . 630 17.1.4 KREATIVITAETSTECHNIKEN . 631 17.1.5 INFORMATIONSBESCHAFFUNG . 632 17.2 PRAESENTATION .633 17.2.1 AUFGABEN EINER PRAESENTATION UND VORBEREITUNG . 633 17.2.2 VISUALISIERUNG . 634 17.2.3 VORTRAGEN EINER PRAESENTATION . 635 17.3 PROJEKTMANAGEMENT .636 17.3.1 AUFGABEN VON PROJEKTEN . 636 17.3.2 PROJEKTPHASEN . 637 17.4 KUNDENAUFTRAG UND KUNDENSERVICE . 638 17.4.1 KUNDENERWARTUNGEN UND UMGANG MIT DEM KUNDEN . 638 17.4.2 PHASEN EINES KUNDENAUFTRAGS . 639 17.4.3 KUNDENSERVICE . 641 17.5 KALKULATION UND ANGEBOT . 642 17.5.1 KALKULATION IM INDUSTRIEBETRIEB . 643 17.5.2 KALKULATION VON DIENSTLEISTUNGEN .644 17.5.3 KALKULATION IM HANDWERKSBETRIEB . 645 17.5.4 RECHNUNGSSTELLUNG . 646 17.6 QUALITAETSMANAGEMENT . 647 17.6.1 ZIELE DES QUALITAETSMANAGEMENTS . 647 17.6.2 NORMENREIHE DIN EN ISO 9000 FF. . 647 17.6.3 TQM-METHODE . 648 17.6.4 QUALITAETSWERKZEUGE . 649 PRAXISTIPP: EXISTENZGRUENDUNG . 650 WIEDERHOLEN - ANWENDEN - VERTIEFEN: BERUF UND BETRIEB . 651 ERGEBNISSE DER RECHENAUFGABEN . 652 ARTEN VON DIN-NORMEN IN DER ELEKTROTECHNIK (AUSWAHL) . 653 SCHALTZEICHEN . 654 WICHTIGE ELEKTROTECHNISCHE SYMBOLE . 660 WICHTIGE PRUEFZEICHEN, SYMBOLE UND LOGOS . 661 KENNZEICHNUNG VON WIDERSTAENDEN UND KONDENSATOREN . 662 AUSLOESEKENNLINIEN VON UEBERSTROM-SCHUTZEINRICHTUNGEN . 663 VERLEGEARTEN VON KABELN UND ISOLIERTEN LEITUNGEN, MINDESTQUERSCHNITTE ELEKTRISCHER LEITER .664 STROMBELASTBARKEIT, UMRECHNUNGSFAKTOREN VON KABELN UND ISOLIERTEN LEITUNGEN . 665 BETRIEBSDATEN VON DREHSTROM-ASYNCHRONMOTOREN MIT KURZSCHLUSSLAEUFER . 666 DIODEN . 667 NPN-TRANSISTOR . 668 THYRISTOR, TRIAC . 669 WICHTIGE ABKUERZUNGEN VON AC BIS ISDN . 670 WICHTIGE ABKUERZUNGEN VON KNX BIS ZVEI . 671 FACHBEGRIFFE ENGLISCH - DEUTSCH . 672 FIRMENVERZEICHNIS . 675 SACHWORTE DEUTSCH - ENGLISCH . 676 VORDERE INNENUMSCHLAGSEITE: WICHTIGE FORMELZEICHEN, GROESSEN UND EINHEITEN HINTERE INNENUMSCHLAGSEITE: ARBEITSSICHERHEIT UND UNFALLVERHUETUNG
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