Clevere Elektroinstallation und Haustechnik
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DIN VDE 0100 Teil 520 – Auswahl und Errichtung; Kabel; Leitungen und Stromschienen
Die Kabel und Leitungen müssen gegen Beschädigungen an Einführungsstellen von Geräten geschützt werden. Entsprechende Maßnahmen sind entweder durch den Gerätehersteller vorgegeben oder die Elektrofachkraft muss als Fachmann diese Maßnahmen schaffen, wie Abrunden der Einführungsstelle, Verwendung von Einführungstüllen.
Zur Einspeisung gehören alle Betriebsmittel, die der Zufuhr elektrischer Energie dienen. Da sie der gleichen Funktion (Einspeisung elektrischer Energie) dienen, werden sie zusammengefasst auch als eine Funktionseinheit dargestellt, die den Speisepunkt der elektrischen Anlage beschreibt. Die Einspeisung ist zugleich Trennstelle, an der das einspeisende netz bzw. der einspeisende Stromkreis von der zu versorgenden Anlage getrennt (freigeschaltet) werden kann.
DIN VDE 0100 – Bestimmung für das Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannung bis 1.000 Volt
Elektrische Anlage ist der Zusammenschluss von elektrischen Betriebsmitteln zum Erzeugen, Umwandeln, Speichern, Fortleiten, Verteilen und Verbrauchen von elektrischer Energie.
DIN VDE 0100 Teil 200 – Allgemeine Begriffe
Zusammengefasst: Als elektrische Betriebsmittel werden alle Gegenstände bezeichnet, die zum Erzeugen, Umwandeln, Übertragen, Verteilen und Anwenden von elektrischer Energie auch im Bereich der Fernmelde – und Informationstechnik benutzt werden. Dazu zählen z.B.: Maschinen, Transformatoren, Schaltgeräte, Messinstrumente, Schutzeinrichtungen, Kabel, Leitungen, Stromverbrauchsgeräte.
Elektrische Leistung bezieht sich auf die Menge an elektrischer Energie, die pro Zeiteinheit in einem elektrischen System umgesetzt oder übertragen wird. Sie gibt an, wie schnell elektrische Energie in Arbeit oder Wärme umgewandelt wird.
Die elektrische Leistung wird in der Einheit Watt (W) gemessen, benannt nach dem schottischen Ingenieur James Watt. Ein Watt entspricht der Umsetzung von einem Joule Energie pro Sekunde.
Die elektrische Leistung wird durch das Produkt von elektrischer Spannung (U) und Stromstärke (I) bestimmt und folgt dem Zusammenhang P = U * I. Dieses mathematische Gesetz wird als Leistungsgesetz oder auch als Ohmsches Gesetz für die Leistung bezeichnet.
Es gibt verschiedene Arten von elektrischer Leistung. Bei Gleichstrom (DC) entspricht die Leistung einfach dem Produkt von Spannung und Stromstärke. Bei Wechselstrom (AC) ist die Berechnung der Leistung komplexer, da die Spannung und Stromstärke in der Regel periodisch variieren. In diesem Fall spricht man von scheinbarer Leistung (VA), aktiver Leistung (W) und reaktiver Leistung (VAR). Die aktive Leistung ist die tatsächliche umgesetzte Leistung, während die reaktive Leistung den Energieaustausch zwischen induktiven oder kapazitiven Bauelementen im Stromkreis beschreibt.
Elektrische Leistung ist in vielen Anwendungen von Bedeutung. In Haushalten wird sie verwendet, um die Leistung von elektrischen Geräten anzugeben, wie zum Beispiel Glühbirnen, Kühlschränken oder Fernsehern. In der Industrie wird Leistung zur Bewertung von Maschinen, Elektromotoren oder Generatoren verwendet. Darüber hinaus ist die Leistungsmessung wichtig, um die Effizienz von elektrischen Systemen zu bewerten und Überlastungen zu vermeiden.
Es ist zu beachten, dass die elektrische Leistung mit dem Stromverbrauch und den Energiekosten verbunden ist. Je höher die Leistung eines Geräts ist und je länger es betrieben wird, desto mehr Energie wird verbraucht, was zu höheren Kosten führt. Deshalb ist das Verständnis der elektrischen Leistung wichtig, um den Energieverbrauch zu kontrollieren und effizientere elektrische Systeme zu entwickeln.
Elektrische Spannung ist eine physikalische Größe, die den Unterschied im elektrischen Potenzial zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis angibt. Sie repräsentiert die treibende Kraft für den Fluss von elektrischem Strom.
Die elektrische Spannung entsteht durch eine Ladungstrennung, bei der positive und negative Ladungen voneinander getrennt werden. Diese Ladungstrennung kann durch verschiedene Quellen erzeugt werden, wie zum Beispiel Batterien, Generatoren oder Netzstrom.
Die elektrische Spannung wird in der Einheit Volt (V) gemessen. Ein Volt entspricht der Energie, die erforderlich ist, um eine Ladung von einem Coulomb entlang eines Leiters zu bewegen. Eine höhere Spannung bedeutet einen größeren Unterschied im elektrischen Potenzial und somit eine größere treibende Kraft für den Stromfluss.
Es ist wichtig zu verstehen, dass Spannung ein relatives Konzept ist, da sie den Unterschied zwischen zwei Punkten misst. Ein Punkt mit hoher Spannung im Vergleich zu einem anderen Punkt wird als höheres Potenzial bezeichnet, während ein Punkt mit niedriger Spannung als niedrigeres Potenzial betrachtet wird. Der Strom fließt immer von einem Punkt höheren Potenzials zu einem Punkt niedrigeren Potenzials.
Elektrische Spannung spielt eine entscheidende Rolle in der elektrischen Energieübertragung und in elektrischen Schaltkreisen. Sie ermöglicht den Fluss von elektrischem Strom und wird verwendet, um Geräte und Komponenten in einem Stromkreis zu betreiben. Sie dient auch als Steuerungsgröße in elektronischen Schaltungen und ist ein wesentlicher Aspekt vieler elektrischer und elektronischer Systeme.
Als elektrische Verbrauchsmittel werden die Betriebsmittel bezeichnet, die die Aufgabe haben, die elektrische Energie in nichtelektrischen Energiearten nutzbar zu machen:
Der elektrische Leitwert ist das Gegenteil des elektrischen Widerstands und beschreibt die Fähigkeit eines Materials oder eines Bauelements, den Fluss von elektrischem Strom zu erleichtern. Er gibt an, wie gut ein Material den elektrischen Strom leitet.
Der Leitwert wird oft als das Kehrwert des elektrischen Widerstands definiert und wird in der Einheit Siemens (S) gemessen. Ein Siemens entspricht dem Kehrwert eines Ohms. Wenn der Widerstand eines Materials hoch ist, ist sein Leitwert niedrig, und umgekehrt.
Der Leitwert (G) kann direkt aus dem Widerstand (R) berechnet werden, indem man den Kehrwert des Widerstands nimmt: G = 1/R.
Der elektrische Leitwert ist abhängig von den spezifischen Eigenschaften des Materials, wie z.B. der Art der Atome oder Moleküle, aus denen es besteht, der Dichte der freien Ladungsträger und ihrer Beweglichkeit. Materialien mit hoher Leitfähigkeit haben einen hohen Leitwert und lassen den Strom leicht passieren, während Materialien mit niedriger Leitfähigkeit einen niedrigen Leitwert aufweisen und den Stromfluss stark behindern.
Der Leitwert spielt eine wichtige Rolle in vielen Bereichen der Elektrotechnik und Elektronik. Er wird verwendet, um die Leistungsfähigkeit von Leitungen, Kabeln und Bauelementen zu bewerten. Materialien mit hohem Leitwert, wie Kupfer oder Silber, werden oft für Stromleitungen, Verbindungen und Schaltkreise verwendet, da sie den Strom effizient übertragen. In der elektronischen Schaltungstechnik werden Leitwertmessungen verwendet, um sicherzustellen, dass die Verbindungen und Komponenten richtig funktionieren und keine unerwünschten Widerstände den Stromfluss behindern.
Es ist wichtig zu beachten, dass der Leitwert das reziproke Konzept des Widerstands ist und daher das Fließen von Strom beschreibt. Je höher der Leitwert eines Materials ist, desto besser leitet es den elektrischen Strom.
Durchfließt ein gefährlicher Körperstrom den menschlichen Körper, so kann ein Anteil dieses Stromes über das Herz fließen. Fällt der Elektrische Schlag zeitgleich mit der vulnerablen Herzphase zusammen, so führen bereits geringe Wechselströme zu Herzrhythmusstörungen oder Herzkammerflimmern, d.h. die Herzkammern arbeiten nicht mehr koordiniert und die Pumptätigkeit des Herzens bricht zusammen. Dadurch fehlt dem Gehirn der nötige Sauerstoff und der Mensch stirbt innerhalb weniger Minuten durch Sauerstoffmangel im Gehirn. Der Tod kann in einem solchen Fall nur durch sofortige, qualifizierte Unfallhilfe und anschließend gezielte ärztliche Maßnahmen verhindert werden.
Elektrischer Strom bezieht sich auf die Bewegung von elektrischer Ladung in einem elektrischen Leiter. Ladungsträger, wie beispielsweise Elektronen, bewegen sich entlang eines geschlossenen Pfades, der als Stromkreis bezeichnet wird.
Der elektrische Strom wird durch eine Spannungsquelle erzeugt, wie zum Beispiel eine Batterie oder ein Generator. Wenn eine Spannung an einen geschlossenen Stromkreis angelegt wird, entsteht ein elektrisches Feld, das die Ladungsträger zum Fließen bringt.
Der Stromfluss wird in der Einheit Ampere (A) gemessen und gibt an, wie viel Ladung pro Sekunde durch einen bestimmten Punkt im Stromkreis fließt. Ein Ampere entspricht einem Coulomb pro Sekunde. Positive Ladungsträger fließen normalerweise in die entgegengesetzte Richtung des elektrischen Stroms, aber die Konvention besagt, dass der Stromfluss von positiv nach negativ verläuft.
Der elektrische Strom kann in zwei Arten unterteilt werden: Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC). Gleichstrom fließt konstant in eine Richtung, während Wechselstrom periodisch seine Richtung ändert. In den meisten Haushalten wird Wechselstrom verwendet, da er effizient über große Entfernungen übertragen werden kann und für den Betrieb von Elektrogeräten geeignet ist.
Elektrischer Strom hat verschiedene Anwendungen in unserem Alltag. Er treibt Elektrogeräte wie Lampen, Computer, Fernseher und Haushaltsgeräte an. Er ermöglicht auch den Betrieb von Maschinen, den Transport von Energie über Stromleitungen und spielt eine wichtige Rolle in der Elektronik, Telekommunikation und vielen anderen Bereichen der Technologie.
Elektrischer Widerstand bezieht sich auf die Eigenschaft eines Materials oder eines Bauelements, den Fluss von elektrischem Strom zu behindern. Er ist der Grad, in dem ein Material den Stromfluss durch sich hindurch zulässt oder widersteht.
Der Widerstand eines Materials wird durch dessen spezifische Eigenschaften bestimmt, insbesondere durch seine elektrische Leitfähigkeit. Materialien mit hoher Leitfähigkeit haben einen geringen Widerstand und lassen den Strom leicht passieren, während Materialien mit niedriger Leitfähigkeit einen hohen Widerstand aufweisen und den Stromfluss stark behindern.
Der elektrische Widerstand wird in der Einheit Ohm (Ω) gemessen und ist nach dem deutschen Physiker Georg Simon Ohm benannt. Ein Ohm entspricht dem Widerstand, der einen Strom von einem Ampere bei einer Spannung von einem Volt aufrechterhält.
Der Zusammenhang zwischen elektrischer Spannung (U), Stromstärke (I) und Widerstand (R) wird durch das Ohmsche Gesetz beschrieben: U = I * R. Es besagt, dass die Spannung über einem Widerstand proportional zur Stromstärke ist, wobei der Proportionalitätsfaktor der Widerstand ist.
Widerstände werden häufig in elektrischen Schaltkreisen eingesetzt, um den Stromfluss zu steuern und zu begrenzen. Sie können in Form von diskreten Bauteilen wie Widerstandsdraht oder als integrierte Schaltungskomponenten wie Widerstandschips vorhanden sein.
Widerstände haben verschiedene Anwendungen, darunter die Einstellung von Stromstärken in Schaltkreisen, den Schutz von Geräten vor übermäßigem Stromfluss (durch Sicherungen) und die Erzeugung von Wärme in Heizelementen. Sie sind ein grundlegendes Element in elektronischen Schaltungen und spielen eine wichtige Rolle in vielen Bereichen der Elektrotechnik und Elektronik.
Elektrofachkraft ist, wer die fachliche Qualifikation für das Errichten und den Betrieb elektrischer Anlagen und Betriebsmittel besitzt. Grundlagen der Qualifikation sind die fachliche Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrungen. Für die ihr übertragenen Arbeiten muss sie über die Kenntnis der einschlägigen Normen verfügen und aufgrund ihrer Erfahrungen mögliche Gefahren erkennen können. Zusammenfassend sind an die Elektrofachkraft verschiedene Anforderungen gestellt:
Die Qualifikation wird durch eine fachliche Ausbildung in einem elektrotechnischen Beruf erworben. Elektrofachkraft kann in Ausnahmefällen auch jemand sein, der die fachliche Ausbildung in anderer Weise erhalten hat, z.B. durch mehrjährige Mithilfe bei bestimmten Tätigkeiten einer Elektrofachkraft. Die Qualifikation gilt dann allerdings nur für den engen Bereich seiner Tätigkeit und setzt neben der betrieblichen Erfahrung theoretische Kenntnisse und einen Qualifikationsnachweis voraus.
Die elektrotechnisch unterwiesene Person gilt als ausreichend qualifiziert, wenn sie
Das bedeutet, die Anforderungen an die Elektrotechnisch unterwiesene Person sind nicht so hoch, wie bei der Elektrofachkraft. Es werden nur Kenntnisse für die ihr übertragenen Aufgaben vorausgesetzt.
Der Elektrotechnischer Laie ist eine Person, die weder als Elektrofachkraft noch als elektrotechnisch unterwiesene Person qualifiziert ist.
Erden ist als Tätigkeitsbezeichnung zu verstehen. Ein Punkt der elektrischen Anlagen wird mittels leitfähigem Material mit der Erde verbunden. Nach Abschluss dieser Arbeit sind die mit Erde verbundenen leitfähigen Teile geerdet.
Dadurch kann erreicht werden, dass im Fehlerfall, z.B. bei einem Körperschluss, die Berührungsspannung bei richtiger Auslegung der Erdungsanlage auf ungefährliche Werte begrenzt bleibt.
Im Rahmen des Herstellens und Sicherstellen des spannungsfreien Zustands vor Arbeitsbeginn und zur Arbeit sind entsprechende Sicherheitsmaßnahmen durchzuführen. Eine dieser „5 Sicherheitsregeln“ ist das Erden und Kurzschließen.
Alle Teile, an denen gearbeitet werden soll, müssen geerdet und dann kurzgeschlossen werden.
Das NYY Erdkabel wird im Innenbereich, im Wasser, in Beton, im Freien und im Erdreich fest als Energie- und Steuerkabel eingesetzt. Für dessen Verwendung gilt die VDE 0298 Teil 1. Das Kabel ist konform zur Niederspannungsrichtlinie (73/23/EWG)
Der Erdschluss ist eine durch einen Fehler entstandene leitende Verbindung eines aktiven Teiles mit Erde oder geerdeten Teilen. Bei zwei oder mehreren Verbindungen mit der Erde entstehen Doppelerdschlüsse, Mehrfacherdschlüsse oder Erdkurzschlüsse.
Die Erdung ist die Gesamtheit aller Mittel und Maßnahmen zum Erden, das heißt, zur Ableitung von elektrischen Strömen in den Erdboden bzw. das Erdreich. Eine Erdung wird als offen bezeichnet, wenn Überspannungs-Schutzeinrichtungen, z. B. Schutzfunkenstrecken, in die Erdungsleitung eingebaut sind.
In einem Gebäude zum Beispiel sind die Erdung und der Potentialausgleich miteinander verbunden. Es wird hier jedoch auch von Erdung gesprochen, auch wenn eigentlich Potentialausgleich bzw. Blitzschutzanlage gemeint sind.
Ein sehr wichtiger Teil bei der Errichtung und Inbetriebnahme einer elektrischen Anlage ist die Erstprüfung. Sie begleitet alle Arbeiten der Errichtung und Teile dieser Prüfungen beenden die Arbeiten der Errichtung. Bei einer Erweiterung bestehender Anlagen ist bei dem Teil eine Erstprüfung durchzuführen.
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