IVorlage Expertinnen und Experten

Qualifikationsverfahren
Montage-Elektrikerin EFZ
Montage-Elektriker EFZ
Serie 2012
Berufskenntnisse schriftlich
Pos. 4 Elektrische Systemtechnik
IVorlage Expertinnen und Experten
Zeit:
60 Minuten
Hilfsmittel:
Formelsammlung ohne Berechnungsbeispiele, netzunabhängiger Taschenrechner
ohne Datenbank, Massstab, Zirkel, Geodreieck und Transporteur
Bewertung:
Notenskala:
- Die maximale Punktezahl ist bei jeder Aufgabe angegeben.
- Für die volle Punktezahl werden die Formeln oder Einheitengleichungen, die
eingesetzten Zahlen mit Einheiten und die zweifach unterstrichenen Ergebnisse
mit den Einheiten verlangt.
- Der Lösungsweg muss ersichtlich und nachvollziehbar sein.
- Bei Aufgaben mit Auswahlantworten wird pro falsche Antwort gleich viel
abgezogen, wie für eine richtige berechnet wird.
- Wird in einer Aufgabe eine bestimmte Anzahl Antworten verlangt, ist die
vorgegebene Anzahl verbindlich. Die Antworten werden in der aufgeführten
Reihenfolge bewertet, überzählige Antworten werden nicht bewertet.
- Verwenden Sie bei Platzmangel für die Lösungen die Rückseite.
Maximale Punktezahl:
35,5
31,5
28,0
24,5
20,5
17,0
13,0
9,5
6,0
2,0
0,0
Sperrfrist:
-
37,0
35,0
31,0
27,5
24,0
20,0
16,5
12,5
9,0
5,5
1,5
Punkte
Punkte
Punkte
Punkte
Punkte
Punkte
Punkte
Punkte
Punkte
Punkte
Punkte
= Note
Note
Note
= Note
= Note
= Note
= Note
Note
=Note
= Note
Note
=
=
=
=
37,0
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
Diese Prüfungsaufgaben dürfen nicht vor dem 1. September 2013 zu
Übungszwecken verwendet werden.
Erarbeitet durch: Arbeitsgruppe LAP des VSEI im Beruf Montage-Elektrikerin EFZ /
Montage-Elektriker EFZ.
Herausgeber:
SDBB, Abteilung Qualifikationsverfahren, Bern
LAP_12_ME_Elek_Systemtechnik_DS
Elektrische Systemtechnik
Lösungen
Anzahl Punkte
Aufgaben
1.
maximal
5.1.1
Benennen Sie die vier Spannungsebenen.
erreicht
2
Spannungsebene 1
- Höchstspannungsebene
Energie~Erzeugung
Energie-Übertragung
Spannungsebene 2
-Hochspannungsebene
Energie-Verteilung
Industrie
Ge
Spannungsebene 3
0,5)
- Mittelspannungsebene
Energie-Verteilung
Industrie
Gewerbe
- Niederspannungsebene
Spannungsebene 4
Haushalt
Gewerbe mit geringem
Strombedarf
2.
5.1.3
Schalter-Steckdosen-UP-Kombinationen:
Beispiel: Kombination 3 x 1
o
o
o
2
Bezeichnen Sie die Bauarten der UP-Kombinationen a) und b) gemäss Beispiel.
lÜc5l
lQQJ
b)
100001
(je1 )
Kombination 2 x 2
3.
Kombination 1 )( 4
5.1.7
Was prüfen Sie genau mit der Prüflampe?
Beschreiben Sie in Stichworten.
Mögliche Antworten:
- Leitfähigkeit des Schutzleiters,
- ob der Schutzleiter-Stromkreis geschlossen ist
- ob der Schutz-Potentialausgleich angeschlossen ist
- ob ein Strom fliessen kann im Schutzleitersystem
Seite 2/9
Lösungen
Elektrische Systemtechnik
Aufgaben
4.
5.1.4
a) Beschriften Sie die vier Teile eines
RCD's (Fehlerstrom-Schutzeinrichtung).
2
Antworten:
1 = Schaltschloss mit Freilauf
Ge
0,5)
2
= Magnetauslöser
3 =Summenstromwandler
4
= Prüfeinrichtung
b) Nennen Sie zwei Vorteile, die durch den Einsatz von
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen entstehen.
Ge
Mögliche Antworten:
- Verbesserung Personenschutz (30 mAl
- Verbesserung Brandschutz (300 mAl
- Verbesserung bei schlechten Nullungs- und Erdungsverhältnissen
- Erkennung von schleichenden Erdschlüssen
- Verkürzung der Abschaltzeit
5.
5.2.1
Von einem Kühlschrank sind folgende Angaben bekannt.
Absicherung
10 Ampere
Anschlusswert
0,075 Kilowatt
Energieeffizienz
A++
Energieverbrauch pro 100 Liter Nutzinhalt in 24h
0,12 kWh
Nutzinhalt Total
200 Liter
Spannung
230 Volt AC
a) Wie wird die Abbildung 1 genannt?
0,5)
3
Abbildung 1
(1 )
Energielabeil Energieetikette
b) Berechnen Sie aus den Tabellen-Angaben den durchschnittlichen
Energieverbrauch des Kühlschranks pro Jahr.
(2)
Wd
Wa
= 2· W1001 = 2· O,12kWh = O,24kWh
= 365· Wd = 365· O,24kWh = 87,6kWh
Seite 3/9
Lösungen
Elektrische Systemtechnik
Anzahl Punkte
Aufgaben
6.
maximal
5.1.6
Berechnen Sie die folgenden Aufgaben zum
dargestellten Transformator.
N 1 500 Wdg.
N2 300 Wdg.
erreicht
3
(0'>1 <ur!,
=
'e') ;','; : " ,
~
=
;e,;,,')
~~
t:::::: ~
U11
lU2
-~ ~~(!,!
'"e,!))
ei;:'; ;e;'); e'i)
a) Wie gross ist die Spannung auf der Sekundärseite, wenn auf der Primärseite
U 1 20 V Wechselspannung anliegen?
=
=U
U
2
1
. N2
N1
=
20 V . 300 Wdg
500Wdg
=
12 V
b) Auf der Sekundärseite fliesst ein Strom von b
Wie gross ist der Strom auf der Primärseite?
I
1
=I
2
(1 )
=
=2 A.
. U2 = 2A· 12V = 12A
U
20V _'_
1
(1 )
c) Wie gross wird U 1, wenn auf der Sekundärseite eine Wechselspannung von
U2 20 V angelegt wird?
=
U = U . ~ = 20 V . 500 Wdg = 33 3 V
1
2
N2
300Wdg'
(1 )
Seite 4/9
Elektrische Systemtechnik
Anzahl Punkte
Aufgaben
7.
Lösungen
maximal
5.3.2
Die Widerstände R1 = 70 Q und R2 = 50 Q liegen in Serie an U = 230 V.
Bestimmen Sie:
erreicht
2
a) Gesamtwiderstand (RGes ).
R Ges = R 1 + R 2 = 700 + 500 = 1200
=
(0,5)
b) Gesamtstrom (I)
I=~= 230V =1,92A
R Ges
(0,5)
1200
c) Spannung über R1 (U 1 )
U1 = R 1 ·1 = 700 ·1,92A = 134,2V
(0,5)
d) Spannung über R2 (U 2 )
U2 = R 2 • 1= 500· 1,92 A = 95,8 V
(0,5)
Seite 5/9
Elektrische Systemtechnik
Aufgaben
5.3.4
8. Drei Widerstände sind parallel geschaltet.
Widerstand R1 = 20
Lösungen
Anzahl Punkte
maximal
erreicht
2
n, Widerstand R2 = 30 n, Gesamtwiderstand RGes = 8 n.
Berechnen Sie aus diesen Angaben den Widerstand R3 .
Lösung:
-
1
R3
R3 =
9.
1
1
1
= ----R R1 R2
1
1
=240
=
1
1
1
1
1
1
----------- -SO 200 300
R R1 R2
5.3.2
Die Spannung an einem Widerstand wird von 180 V auf 230 V erhöht. Dadurch
ändert sich der Strom um 100 mA.
Wie gross sind Widerstand und Leitwert?
2
Lösung:
R = dU = 50 V = 5000
dl
0,1A
1
Oe 1)
1
G=- =
= 0 002 S = 2 mS
R 5000'
=
Seite 6/9
Lösungen
Elektrische Systemtechnik
Anzahl Punkte
Aufgaben
maximal
erreicht
5.2.3
3
10. Modell eines Küchengerätes.
Cl
r
'üj
In
Ci)
a) Um welches Küchengerät handelt es sich?
Lösung:
(1 )
Kühlschrank
b) Bezeichnen Sie die Komponenten 1 bis 4.
Lösung:
1 = Verdampfer
2 = Kompressor oder Verdichter
Ue
0,5)
3 = Kondensator oder Verflüssiger
4
=Drosselstelle (Kapilarrohr)
5.2.4
11. Ein Motor ist mit dem nebenstehenden Leistungsschild
4
versehen.
Ue 1)
a) Bezeichnen Sie das Motorenklemmenbrett vollständig.
b) Schliessen Sie den Motor gemäss Leistungsschild
an.
c) Zeichnen Sie die notwendigen Klemmenbrücken ein.
w
a..
U10
ViO
W10
o o o
d)
W1
W2~
Für welche Betriebs-Spannung sind die Motorenwicklungen ausgelegt?
Lösung:
230 V
Seite 7/9
Lösungen
Elektrische Systemtechnik
Anzahl Punkte
Aufgaben
maximal
erreicht
5.2.5
12. Zählen Sie vier Komponenten auf, die bei einer einfachen 12 V-Sonnerieanlage
in einem Einfamilienhaus benötigt werden?
2
Mögliche Antworten:
Oe
- Leitungen (U72 / J83)
- Sonnerie-Transformator (230 V/12 V)
- Zuleitung 230 V
- Sonnerie-Taster
- 12 V-Sonneriegong/Glocke
0,5)
5.3.1
13. Beschriften Sie das Wechselspannungs-Diagramm.
2
u
Scheitelwert, Amplitude
Momentanwert
u
0°
90°
Oms
5 ms
t
10 ms
Oe
0,5)
20 ms
Halbwelle
Periode oder Periodendauer
5.3.5
14. Es gibt zwei Möglichkeiten, die drei Heizwiderstände an das Drehstromnetz
anzuschliessen. Zeichnen Sie die Verbindungen für beide Varianten ein.
2
Oe 1)
Seite 8/9
Elektrische Systemtechnik
Aufgaben
5.3.5
15. a) Drei Heizwiderstände zu je 50 Q werden in Sternschaltung an das
3 x 400 V / 230 V-Drehstromnetz angeschlossen.
Berechnen Sie mit diesen Angaben die Gesamtleistung.
Lösungen
Anzahl Punkte
maximal
erreicht
2
Lösung:
I= I
Str
= UStr = 230 V = 4 6 A
R
50n
'
Str
p = .J3 . U . I = .J3 . 400 V . 4,6 A = 3,2 kW
2
b) Berechnen Sie die Gesamtleistung für die gleichen Widerstände am gleichen
Drehstromnetz, wenn die Dreieckschaltung verwendet wird.
Lösung:
I
Str
= UStr = 400 V = 8 A
R
50n
Str
1=.J3 ·I Str
=.J3. 8A = 13,85A
P = .J3 . U . I = .J3 . 400 V . 13,85 A = 9,6 kW
Total
37
Seite 9/9