Lernen im Arbeitsprozess

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1 Modul 7 Lernen im Arbeitsprozess Modulare Weiterbildung zum Berufsabschluss Lernmaterialien zum Beruf: Industrieelektriker Fachrichtung: Betriebstechnik Modul 7 Instandhaltung von Anlagen und Systemen Das Modul besteht aus folgenden Lernaufträgen: Lernauftrag 7.1: Lernauftrag 7.2: Lernauftrag 7.3: Prüfen ortsfester Anlagen Wartungsplan für Maschinenwerkstatt entwickeln

2 LERNAUFTRAG 7.1 LERNAUFTRAG 7.1: LERNAUFTRAG 7.2: Prüfen ortsfester Anlagen LERNAUFTRAG 7.3: Wartungsplan für Maschinenwerkstatt entwickeln Partner bei der Bearbeitung: Betrieb Bildungsträger Name, Anschrift Name, Anschrift Name des Teilnehmers: Plan für die Durchführung: Beginn: Abschluss: Leitfragen besprochen: Arbeitsplan besprochen: Datum, Unterschrift Unternehmen und/oder Bildungsträger Datum, Unterschrift Unternehmen und/oder Bildungsträger - 2 -

3 In diesem Lernauftrag lernen Sie Geräte nach Gerätearten und Schutzklassen einordnen welche Einzelprüfungen im Rahmen einer sicherheitstechnischen Prüfung durchzuführen sind Untersuchungen zu den Einzelprüfungen kennenlernen welche Bedingungen Prüfgeräte erfüllen müssen die einzuhaltenden Grenzwerte der Prüfungen sachgemäßer Einsatz der Prüfgeräte Fehlerstellen an elektrischen Geräten erkennen Aufgaben zur Erweiterung und Vertiefung Prüfen der Spannungsfestigkeit Systematische Fehlersuche Fehlerarten und Ursachen in elektrischen Geräten Besonderheiten Beachtung der gesetzlichen Vorschriften (EnWG, BetrSichV, ArbSchG, ArbStättV, BGV A3) Einhaltung DIN VDE Instandsetzung, Ändern sowie die entsprechenden Prüfungen dürfen nur von einer Elektrofachkraft durchgeführt werden die Pflicht zur Prüfung wird durch die Unfallverhütungsvorschriften (UVV BGV A3) und durch gesetzliche Vorgaben (Betriebssicherheitsverordnung) geregelt - 3 -

4 Literaturangaben Inhalte Titel Seiten Prüfen nach Instandsetzung, Änderung elektrischer Geräte Wiederholungsprüfung elektrischer Geräte Allgemeine Anforderungen für die elektrische Sicherheit Elektrische Anlagen und Betriebsmittel Schutzklassen und Merkmale Schutzleiterwiderstand Wiederholungsprüfungen nach BGV A3 Prüfen von Elektrogeräten nach Instandsetzung und Änderung DIN VDE BGV A3 Fachkunde Elektrotechnik Europa Lehrmittel Verlag Fachkunde Elektrotechnik Europa Lehrmittel Verlag Fachkunde Elektrotechnik Europa Lehrmittel Verlag Fachkunde Elektrotechnik Tabellenbuch Europa Lehrmittel Verlag / / 206 Aufgabenstellung Inbetriebnehmen, Warten und Inspizieren von Elektrogeräten sind Hauptaufgaben im Tätigkeitsfeld einer Elektrofachkraft. Dem Eigentümer von gewerblich genutzten elektrischen Geräten ist durch die Unfallverhütungsvorschrift der Berufsgenossenschaft BGV A3 die regelmäßige Prüfung dieser Geräte auf ordnungsgemäßem Zustand vorgeschrieben. Die zeitlichen Fristen sind so bemessen, dass entstehende Mängel rechtzeitig erkannt werden können. Die DIN VDE ( Prüfen nach Instandsetzung, Änderung elektrischer Geräte Wiederholungsprüfung elektrischer Geräte Allgemeine Anforderungen für die elektrische Sicherheit ) liefert die notwendigen Prüfungen, einzuhaltenden Werte und Vorgehensweisen zur Prüfung. Sie erhalten von Ihrem Ausbilder den Auftrag, in der Firma XY die turnusmäßige Wiederholungsprüfung nach BGV A3 durchzuführen. Zu prüfen sind alle handgeführten elektrischen Betriebsmittel aus dem Büro- und Werkstattbereich dieser Firma, aber auch alle Geräte, welche als ortsveränderlich anzusehen sind. Durch die festgelegten Einzelprüfungen ist nachzuweisen, dass keine sichtbaren Mängel an zugänglichen Teilen des Gerätes bestehen und bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch der Geräte keine Gefahr für den Nutzer oder dessen Umfeld besteht. Mängel, welche bei der Prüfung festgestellt werden, müssen Sie aus dem Verkehr ziehen. Über die entsprechende Reparatur entscheiden Ihr Ausbilder und nach Rücksprache der Auftraggeber

5 Verzeichnis der Infoblätter Analyse des Arbeitsauftrages Anlage 1 Seite 19 Schema Prüfablauf nach DIN VDE Anlage 2 Seite 20 Prüfprotokoll Leitfragen zum Lernauftrag 1. Wer darf Prüfungen nach DIN VDE durchführen? Welcher Personenkreis darf nach BGV A3 Prüfungen durchführen? 2. Informieren Sie sich in Ihrem Fachkundebuch über die Schutzklassen, deren Kennzeichnung und Verwendungen bei Schutzmaßnahmen. Ergänzen Sie im Folgenden die Tabelle! Schutzklasse Kennzeichen Verwendung bei Schutzmaßnahme Kleinspannung Anschluss nur an SELV- und PELV-Stromkreise - 5 -

6 3. Ihnen werden Elektrogeräte zur Reparatur übergeben. Der Kunde deklariert die aufgetreten Fehler z.b. als Funktionsausfall, Kurzschluss oder auch Elektrisierung. Erklären Sie kurz mit eigenen Worten diese Fehlerbeschreibungen! Geben Sie jeweils eine mögliche Ursache für den entsprechenden Fehler an! 4. Bei Ihren Recherchen stoßen Sie immer wieder auf die Formulierung elektrotechnisch unterwiesene Person. Geben Sie hierzu eine Begriffserklärung an! 5. Erklären Sie den Begriff Fehlerstrom! - 6 -

7 6. Sehen Sie sich das Flussdiagramm (Anlage 1) sorgfältig an, und schreiben Sie auf, welche Prüfungen - in der dort angeführten Reihenfolge - im Anschluss an die erfolgreiche Reparatur einer Glühlampenleuchte der Schutzklasse I erforderlich sind. Alle berührbaren leitfähigen Teile der Leuchte sind mit dem Schutzleiter verbunden, der eingebaute Schalter lässt sich von Hand schalten und die Leuchte lässt sich während der Messung gegen Erde isolieren. Kontrollen, die im Flussdiagramm beschrieben sind, gelten nicht als Prüfung. 7. Die Sicherheit eines Gerätes konnte nicht festgestellt werden. In welcher Form teilen Sie dies Ihrem Auftraggeber (Kunde) mit? 8. Die Sichtprüfung, also die kritische Begutachtung des zu prüfenden Gerätes ist eine der wichtigsten Prüfungen. Diese Prüfung hat bei allen Geräten im Rahmen einer Instandsetzung, einer Änderung oder einer Wiederholungsprüfung zu erfolgen. Nennen Sie 5 Kriterien Ihrer Sichtprüfung! - 7 -

8 9. Der Sichtprüfung schließen sich messtechnische Prüfungen an. Die VDE die Reihenfolge dieser Messungen an. Geben Sie diese geordnet an! 10. Die Schutzleiterstrommessung bzw. die Berührungsstrommessung können nach verschiedenen Arten durchgeführt werden. Informieren Sie sich in Ihrem Fachkundebuch zu den verschiedenen Verfahren. Zählen Sie diese auf! 11. Bei elektrischen Geräten der Schutzklasse I folgt nach dem Besichtigen das Messen des Schutzleiterwiderstandes R PE. Ergänzen Sie in der folgenden Tabelle die einzuhaltenden Werte für den Schutzleiterwiderstand! Länge der Geräteanschlussleitung max. zulässiger Schutzleiterwiderstand R PE bis zu 5 m über 5 m über 5 m je 7,5 m Maximalwert - 8 -

9 12. Im Büro der Firmenverwaltung sind Elektrogeräte vorhanden, wie Sie sie sicher von zu Hause kennen, z. B. ein Toaster oder eine Kaffeemaschine. Machen Sie einen Vorschlag, wie die beiden Anschlüsse eines dafür geeigneten Widerstandsmessers zur Prüfung des Schutzleiterwiderstandes mit dem Gerät verbunden werden können. Fassen Sie Ihren Vorschlag in Worte. 13. Im Fachgespräch mit Ihrem Ausbilder konfrontiert dieser Sie mit einer interessanten Frage. Ein Kunde bringt ein Elektrogerät (Schutzklasse) zu uns in die Firma, um es reinigen zu lassen. Welche grundsätzliche Prüfung oder Messung sollten wir prinzipiell durchführen, auch wenn es sich hierbei um keine Reparatur oder eine Wiederholungsprüfung handelt? - 9 -

10 14. In Ihrem Ausbildungsbetrieb sind eine ganze Reihe von Multimeter zur Messung von Strom, Spannung und Widerstand mit analoger oder digitaler Anzeige vorhanden. Welche dieser Messinstrumente könnten Sie zur Bestimmung des Schutzleiterwiderstands verwenden? Begründen Sie Ihre Antwort! 15. In der Fertigung der Firma XY sind mehrere Kabeltrommel als Verlängerungsleitungen im Einsatz. Beim Leitungsmaterial handelt es sich um H07RN-F 3G1,5. Die Länge beträgt 35m. Wie groß darf der Schutzleiterwiderstand R PE nach der Tabelle (Aufgabe 11) sein? 16. Bei einem Warmwasserspeicher im Pausenraum konnten Sie allein durch Besichtigen der Anschlussleitung eine Schutzleiterunterbrechung feststellen. Mit Ihrem Ausbilder zusammen, messen Sie trotz des offensichtlichen Fehlers den Schutzleiterwiderstand. Der Wert liegt unter 0,3Ω. Ihr Meister fragt Sie nach einer möglichen Ursache. Erklären Sie!

11 17. Sie sollen Geräte der Schutzklasse I bis III prüfen. Bei welchen dieser Schutzklassen ist eine Isolationsprüfung und in welchem Umfang sind diese durchzuführen? 18. An ein Isolationsmessgerät werden bestimmt Anforderungen gestellt. Informieren Sie sich über die Art und die Höhe der Prüfspannung! 19. Im Pausenraum der Fertigung sollen Sie die Isolationsmessung bei einem Wasserkocher durchführen. Was müssen Sie in diesem besonderen Fall beachten? 20. Im Bürobereich sind viele Geräte der Datenverarbeitung zu prüfen. Inwieweit können Sie bei diesen Geräten die Isolationsmessung durchführen? Gib es Alternativen?

12 21. Informieren Sie sich über die Grenzwerte für den Isolationswiderstand in Ihrem Fachkunde- bzw. Tabellenbuch und ergänzen Sie die folgende Tabelle! Beschreibung Gerät Mindestwert des Isolationswiderstandes R iso Gerät der Schutzklasse I (ohne Heizwiderstand) Gerät der Schutzklasse II Geräte der Schutzklasse III Gerät der Schutzklasse I...mit Heizwiderstand P < 3,5kW Gerät der Schutzklasse I...mit Heizwiderstand P 3,5kW Berührbare leitfähige Teile ohne PE-Anschluss an Geräten der Schutzklasse I 22. In der Fertigung der Firma XY ist der Isolationswiderstand eines Wärmeofens mit 0,2MΩ gemessen worden. Unter welchen Bedingungen hat dieses Betriebsmittel dennoch die die Prüfung bestanden?

13 23. In der DIN VDE sind die maximal zulässigen Werte für Schutzleiterströme festgelegt. Informieren Sie sich anhand Ihrer Fachbücher über diese Werte und ergänzen Sie die folgende Tabelle! Beschreibung Gerät der Schutzklasse I Maximal zulässiger Schutzleiterstrom I PE Gerät ohne Heizwiderstand Gerät mit Heizwiderstand P < 3,5kW Gerät mit Heizwiderstand P 3,5kW 24. Sie sollen den Schutzleiterstrom eines Gerätes mit Schutzkontaktstecker messen. Was müssen Sie im Besonderen bei diesen Geräten beachten? 25. Im Sozialbereich der Firma XY ist der Kaffeeautomat zu prüfen. Es handelt sich um ein Gerät der Schutzklasse I. Dem Typenschild des Gerätes entnehmen Sie, dass die Heizleistung 900W beträgt. Bei der Messung des Isolationswiderstandes ermitteln Sie einen Wert von 0,2MΩ. Sie schlussfolgern richtig, dass dieser Wert zu niedrig ist und schließen eine Messung des Schutzleiterstromes an. Mit welchem Maximalwert kann das geprüfte Gerät als einwandfrei angesehen werden? Begründen Sie Ihre Antwort!

14 26. Nicht bei allen Geräten ist es möglich, den Schutzleiterstrom I PE im direkten Verfahren zu messen. Kann die Isolation gegen Erde nicht sichergestellt werden, sind Geräte durch Verbindungen zu Leitungen oder Rohren mit der Erde verbunden bleibt als Alternative die Messung des Schutzleiterstromes nach dem Differenzstromverfahren. Informieren Sie sich in Ihren Fachbücher über diese Verfahren. Beschreiben Sie, wie es zu einem Stromfluss durch den Strommesser kommt! 27. Ein Unterflurboiler mit Schutzklasse I für 230 V hat eine Heiznennleistung von 4,2 kw. Berechnen Sie, wie groß der Schutzleiterstrom höchstens sein darf! 28. Ermitteln Sie im Internet Zangenamperemeter, welche zur Messung des Schutzleiterstromes nach dem Differenzstromverfahren geeignet sind! (z.b Bei Geräten der Schutzklasse II kommt die Messung des Berührungsstromes I B in Betracht. Nenne Sie 2 Beispiele, wann der Berührungsstrom I B zu messen ist!

15 30. Geben Sie den Maximalwert des Berührungsstromes I B an! 31. Ihr Ausbilder konfrontiert Sie in einem Fachgespräch mit folgenden Fragen: Eine Kundin bringt eine Dampfbügeleisen zur Reparatur in unsere Firma. Die Anschlussleitung ist beschädigt und muss gewechselt werden. Muss nach erfolgter Reparatur der Schutzleiterstrom oder der Berührungsstrom gemessen werden? Und wenn Ja, welchen Wert darf der Strom nicht überschreiten? 32. Das Messen des Ersatzableitstromes ist ein weiteres Verfahren, wenn das direkte Messen des Schutzleiterstromes nicht möglich ist. (siehe Aufgabe 26) Diese messverfahren darf nur nach bestandener Messung des Isolationswiderstandes erfolgen. Vervollständigen Sie in der folgenden Tabelle die fehlenden Werte! Max. zulässiger Wert des Ersatzableitstromes Beschreibung des Gerätetyps gemessen an Teilen, die mit dem Schutzleiter verbunden sind gemessen an Teilen, die nicht mit dem Schutzleiter verbunden sind Geräte der ohne Heizwiderstand Schutzklasse I mit Heizwiderstand P 3,5kW mit Heizwiderstand P>3,5kW Geräte der Schutzklasse I

16 33. Alle Messungen sind erfolgreich bestanden. Welcher Schritt schließt sich an? 34. Wie erfolgt der Nachweis, dass die Betriebsmittelprüfung erfolgreich bestanden wurde? 35. Nach Abschluss Ihres Arbeitsauftrages erkundigt sich der Kunde bei Ihnen, wann die nächste Wiederholungsprüfung in seiner Firma fällig sein wird. Informieren Sie sich über die Prüffristen und ergänzen Sie die Tabelle! Prüffristen ortsveränderlicher elektrischer Betriebsmittel (Richtwerte) BM allgemein BM auf Baustellen allgemein Maximalzeitraum für Prüfung der BM auf Baustellen, in Werkstätten oder ähnlichen Betriebsstätten Maximalzeitraum für Prüfung der BM im Büro oder vergleichbaren Räumen 36. Von welcher Größe hängen der minimale und der maximale Zeitraum der Wiederholungsprüfung ab?

17 Zusatzleitfragen: I. Eine Wohnraumleuchte wurde instandgesetzt. Die Leuchte gehört der Schutzklasse I an. Die Anschlussleitung ist 2 m lang. Welche Einzelprüfungen sind nach der Reparatur erforderlich und welche Grenzwerte müssen Sie einhalten? II. Welche Angaben muss das Prüfprotokoll für die instandgesetzte Leuchte enthalten?

18 Arbeitsplanung Auftrag : 1. Arbeitsschritte Benötigtes Material Benötigtes Werkzeug Zeitliche Untersetzung Zeitvorgabe:

19 Qualitätskontrolle (Bezeichnung Lernauftrag) Betrieb: Bildungsträger: Qualitätskriterien Selbstbeurteilung Fremdbeurteilung Nach Vorgabe (8-10 Punkte) Nachbesserung nötig (5-7 Punkte) Nicht brauchbar (0-4 Punkte) Nach Vorgabe (8-10 Punkte) Nachbesserung nötig (5-7 Punkte) Nicht brauchbar (0-4 Punkte) Datum/Unterschrift Teilnehmer Datum/Unterschrift Betrieb und/oder Bildungsträger