90 Minuten für 19 Aufgaben auf 13 Seiten

Transkript

1 Serie 07 QV nach BiVo 006 Qualifikationsverfahren Elektroplanerin EFZ Elektroplaner EFZ Berufskenntnisse schriftlich Pos. 4. Elektrische Systemtechnik Name, Vorname Kandidatennummer Datum Zeit: Hilfsmittel: Bewertung: Minuten für 9 auf 3 Seiten Massstab, Geodreieck, Zeichnungsschablone, Formelsammlung ohne Berechnungsbeispiele und netzunabhängiger Taschenrechner (Tablets, Smartphones usw. sind nicht erlaubt). 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. 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 und vermerken Sie dies bei der Aufgabe. Notenskala: Maximale Punktezahl: 49,0 Unterschrift der Expertinnen / Experten: 47,0-49,0 Punkte = Note 6,0 4,0-46,5 Punkte = Note 5,5 37,0-4,5 Punkte = Note 5,0 3,0-36,5 Punkte = Note 4,5 7,0-3,5 Punkte = Note 4,0,5-6,5 Punkte = Note 3,5 7,5 -,0 Punkte = Note 3,0,5-7,0 Punkte = Note,5 7,5 -,0 Punkte = Note,0,5-7,0 Punkte = Note,5 0,0 -,0 Punkte = Note,0 Erreichte Punktezahl Note Sperrfrist: Erarbeitet durch: Herausgeber: Diese Prüfungsaufgaben dürfen nicht vor dem. September 08 zu Übungszwecken verwendet werden. Arbeitsgruppe LAP des VSEI im Beruf Elektroplanerin EFZ / Elektroplaner EFZ. SDBB, Abteilung Qualifikationsverfahren, Bern

2 . Warum wird im 3 x 400 V-Netz der Transformator Mittelspannung Niederspannung auf der Sekundärseite Stern geschaltet? (eine Antwort). Notieren Sie zwei Vorteile von halogenfreiem Installationsmaterial. Vorteil : Vorteil : 3. Dem Leistungsschild eines Transformators entnehmen wir folgende Daten: Primärspannung = 30 V, Sekundärspannung = V, η = 90 %, cos φ = 0,88 Der Trafo wird mit 80 W belastet. a) den Strom sekundärseitig. 3 b) den Strom in der Zuleitung zum Transformator. EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite / 3

3 4. Wie heissen die Relais mit folgenden Symbolen? 3 a). b)... c).. 5. Berechnen Sie die Lichtausbeute der PL-Lampe (Energiesparlampe). Bemessungsdaten: - Bemessungsleistung: W - Bemessungsspannung: 30 V - Lichtstrom: 00 lm - Lebensdauer: h - Lichtfarbe: 4000 K EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite 3 / 3

4 6. An einem Drehstromnetz 3 x 400 V/ 30 V sind angeschlossen: - Drehstrom Wassererwärmer U = 3 x 400 V, A; - Hallenbeleuchtung U = 30 V auf alle drei Aussenleiter verteilt: I L = 8, A, cos φ = 0,7 ; I L = 7,6 A, cos φ = 0,85 I L3 = 9,4 A, cos φ 3 = 0,9 a) die Leistung des Wassererwärmers. 4 b) die gesamte Wirkleistung der Beleuchtung. c) die gesamte Wirkleistung aller Verbraucher. 7. Wie gross ist die Spannung U, wenn R = 00 Ω und R eine Zenerspannung von 7, V hat? + R + R U U a) U = 6 V U = b) U = 9 V U = EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite 4 / 3

5 8. Ein Motorschutzrelais muss eingestellt werden. Auf dem Typenschild vom Motor stehen folgende Angaben: P = 6500 W, cos φ = 0,87, η = 0,8, U = 3 x 400 V, Sternschaltung. Welcher Stromwert ist beim Motorschutzrelais einzustellen? 9. Eine Kontrolllampe 30 V / 5 W / 50 Hz soll mit einem vorgeschalteten Kondensator an 400 V / 50 Hz betrieben werden. a) die Stromstärke in dieser Serieschaltung. 4 b) die Spannung am Kondensator. c) die Kapazität des Kondensators. (Resultat in nf angeben) EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite 5 / 3

6 0. Zwei Widerstände, 0 Ω und 60 Ω, sind parallel an einen Akku angeschlossen. Die Klemmenspannung beträgt 6 V. I =? A Ri = 0,4 W Ui U0 =? U = 6 V R = 0 W R = 60 W a) den Laststrom I. b) die Leerlaufspannung U o.. KNX System a) Kreuzen Sie die Aussage/Behauptung als richtig oder falsch an. Aussage/Behauptung richtig falsch Das KNX-System ist ein dezentrales Bussystem mit verteilter Intelligenz in den Busgeräten. b) Wie heissen die zwei verschiedenen Adressierungsarten beim KNX-System? EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite 6 / 3

7 . Kreuzen Sie die Aussagen/Behauptungen als richtig oder falsch an. Aussagen/Behauptungen richtig falsch NiCd Akkus sind umweltfreundlich Die Zellenspannung eines Bleiakkus beträgt V Nickel-Metall-Hydrid Akkus haben gegenüber NiCd bei gleicher Baugrösse 0-fache Kapazität Lithium-Ionen-Akkus haben Zellenspannungen von ca. 3,6 V 3. Kreuzen Sie in der Tabelle an, welche Bauteile in welcher Schutzeinrichtung eingebaut sind. Schutzeinrichtung Motorschutzrelais magnetische Auslösung Bauteil thermische Auslösung Summenstromwandler RCD Leitungsschutzschalter Leistungsschalter EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite 7 / 3

8 4. Verbraucher am Drehstromnetz a) Berechnen Sie die Ströme in den Zuleitungen (I L, I L, I L3).,5 Alle Verbraucher haben nur ohmsche Last. L L L3 N PE R = 7 W P = 000 W R 3 =54 W a) b) Was passiert mit dem Neutralleiterstrom, wenn ein symmetrischer Drehstromverbraucher von 4 kw dazu geschaltet wird? L L L 3 N PE R = 7 W P = 000 W R 3 = 54 W P 4 = 4 kw R 4 R 4 R 4 Kreuzen Sie die richtige Aussage/Behauptung an. Aussage/Behauptung bleibt gleich wird grösser wird kleiner Neutralleiterstrom EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite 8 / 3

9 5. Wie gross ist der Neutralleiterstrom, wenn in I L = 4,6 A, in I L = 3,8 A und in I L3 =,6 A fliesst? (graphische Lösung) L L L 3 N PE I L = 4,6 A I L = 3,8 A I L3 =,6 A A = 0 mm I N =. EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite 9 / 3

10 6. Sie haben mit der gegebenen Messschaltung die wichtigsten elektrischen Grössen eines Wechselstrommotors gemessen. 5 I = 5,9 A A W P = 93 W U = 30 V / 50 Hz V M a) die Scheinleistung S. b) den cos φ. c) die Blindleistung Q. d) den Strom I in der Zuleitung, wenn der cos φ auf 0,9 verbessert wird. e) die Kapazität des Kondensators in Parallelschaltung, wenn der cos φ auf 0,9 verbessert wurde. (Kondensatorengrösse in μf) EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite 0 / 3

11 7. Eine Drehstromleitung 3 x 400 V / 50 Hz aus Kupfer A = 0 mm speist eine Widerstandsheizung 3 x 400 V. Die Länge beträgt 50 m und wird mit I B = 35 A belastet. (ρ Cu = 0,075 Ω mm m ) a) den Spannungsfall in Volt. 3 b) den Spannungsfall in Prozent. c) den Leistungsverlust in Watt. EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite / 3

12 8. Eine Anlage besteht aus einem Drehstrommotor und einer Widerstandsheizung. Diese Anlage wird nach folgendem Schema kompensiert. 3 3 x 400 V / 50 Hz F 3 F F 3 M E C, C, C 3 Drehstrommotor 3 x 400 V Widerstandsheizung 3 x 400 V C, C, C 3: Drei Kondensatoren je kvar in Dreieckschaltung, M: Drehstrommotor U = 3 x 400 V, I = A, cos φ = 0,86 E: Widerstandsheizung P = 3 kw Wie gross ist der Leistungsfaktor der ganzen Schaltung? EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite / 3

13 9. Ein Grossraumbüro soll mit Spiegelraster LED 3 W ausgestattet werden. Die Beleuchtungsstärke soll 400 Lux betragen Raumgrösse: Länge 5 m, Breite 7 m, Höhe 3 m Raumwirkungsgrad: 0,7 Einbauleuchten: Länge,98 m, Breite m Typ: Tulux Nr. 8XM8M 3 W, 379 lm, LED PRIM Leuchten Wirkungsgrad: η L = 95 % 3 a) bei normalem Wartungsfaktor WF 0,8 die Anzahl der Leuchten. b) die Leistung pro Quadratmeter. Total 49 EP_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV7 Seite 3 / 3