Grundlagen und Normen
Wie in fast allen technischen Berufen muss auch die Elektrofachkraft die Arbeit in Zeichnungen darstellen. Anders als in den metallverarbeitenden Berufen, wo großer Wert auf die Genauigkeit und Oberflächenbearbeitung gelegt wird, wird in den Elektroberufen viel mit Schaltzeichen und Symbolen gearbeitet. Maßgenau sind eigentlich nur die Montagezeichnungen. Für jede Hauptsparte in dem weiten Feld der Elektrotechnik wurden die Schaltzeichen in DIN – Vorschriften zusammen-gefasst. So gibt es unzählige Vorschriften über Schaltzeichen. Hier sind nur einige aufgeführt.
- DIN 40 712 Allgemeine Schaltzeichen
- DIN 40 713 Schaltgeräte
- DIN 40 703 Zusatzschaltzeichen
- DIN 40 713 Schalter in Energieanlagen
- DIN 40 714 Drosselspulen und Transformatoren
- DIN 40 711 Leitungen und Leitungsverbindungen
- DIN 40 717 Schaltzeichen für Installationspläne
Vorsichtig umgehen muss man mit älteren Planwerken, diese DIN-Normen werden auch schon mal geändert oder im Rahmen der EU an internationale Vorschriften angepasst.
Die Zeichnungen wurden früher mit hohem Personalaufwand in verschiedenen Formaten von Hand gezeichnet. Heute werden die Zeichnungen mit einem PC erstellt, die Software dafür wird von den unterschiedlichsten Firmen angeboten. Das Format ist hauptsächlich DIN A3 oder DIN A4. Selbst-verständlich kann man die Zeichnungen auch auf Datenträger bekommen. Für verschiedene moderne Schaltgeräte (Umrichter, Sanftanlasser, SPS-Anlagen) gibt es keine genormten Zeichen, weil diese Geräte je nach Fabrikat unterschiedlich angeschlossen werden. Für diese Geräte muss der Zeichner am PC selbst ein Gerätesymbol entwickeln.
Bei heutigen größeren Bauvorhaben braucht man folgende Zeichnungen: Stromlaufpläne Klemmenpläne Kabellisten Aufbaupläne Funktionspläne
Für den Betreiber sind der Stromlaufplan und der Klemmenplan die wichtigsten Zeichnungen zur Störungssuche.
Schaltzeichen
Schaltzeichen und ihre Bedeutung findet man hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Schaltzeichen_(Elektrik/Elektronik)
Bauteilkennzeichnung
Beschriftung nach DIN 40719. Beschriftet werden die Betriebsmittel nach DIN 40719 mit großen Kennbuchstaben.
| Kennbuchstabe | Betriebsmittel | Beispiele | |
| A | Zwei oder mehr Zwecke oder Aufgaben | Stromkreisverteiler | |
| B | Umsetzer von nicht elektrischen Größen | Bewegungsmelder, Nähreungsschalter, Näherungssensor, Lichtschranke, Sicherheitsdruckleiste | |
| in elektrische Größen | |||
| C | Speichern von Material, Energie oder Information | Kondensator, Leistungskondensator, Entstörkondensator | |
| E | Liefern von Strahlungsenergie oder Wärmeenergie | Beleuchtung, Lampe, Heizung, Boiler, Kühlschrank | |
| F | Schutzeinrichtungen vor gefährlichen oder | Sicherungen, Motorschutzschalter, Trennschalter, FI-Schalter, Überspannungsableiter | |
| unerwünschten Zuständen | |||
| G | Initiieren einer Energie oder Materialflusses | Akku, Batterie, Generator, Gleichrichter, Solarzelle, Brennstoffzelle, Ventilator, Hebezeug, Fördereinrichtung | |
| K | Signalverarbeitung – Empfang, Verarbeitung und Bereitstellung von Signalen oder Informationen. | Schütz, Hilfsschütz, Relais, Zeitrelais, Schaltgerät, Steuergerät, CPU, Regler, Optokoppler | |
| Ausgenommen sind Objekte für Schutzzwecke – siehe Kennbuchstaben B oder F | |||
| M | Mechanische Antriebe | Motor, Magnet, Spule, Antrieb, Stellantrieb, Aktor, Turbine | |
| P | Darstellung von Informationen | Hupe, Horn, Glocke, Uhr, Wecker, LCD’s, LED’s, Monitor, Messgeräte, Anzeigen, Drucker, Schreiber, Zähler, Motor, Türöffner | |
| Q | Starkstrom-Schaltgeräte – kontrolliertes Schalten oder variieren eines Energie-, Signal- oder Materialflusses | Ausschalter, Serienschalter, Wechselschalter, Kreuzschalter, Leistungsschalter, Lastschalter, Leistungsschütz, Trennschalter, Lasttrenner, Thyristor, Schaltfeld | |
| R | Begrenzer oder Stabilisierer von Energie | Anlasswiderstand, Festwiderstand, Regelwiderstand, Diode, Drossel, Begrenzer | |
| S | Steuer- und Befehlsgeräte – Umwandeln einer manuellen Betätigung in ein zur Weiterverarbeitung bestimmtes Signal | Taster, Tastatur, Maus, Steuerschalter, Wahlschalter, Steuertafel, Sollwertgeber, NOT-AUS-Schalter, Endlagentaster | |
| T | Transformation von Energie | Transformator, Ladegerät, Netzgerät, Gleichrichter, Verstärker, Antenne, Frequenzwandler, Signalwandler, Wechselrichter | |
| U | Halten von Objekten in definierter Lage | Kabelwanne, Montageplatte, Montageschiene, Stütze, Träger, Portal, Schrank, Container | |
| V | Verarbeitung von Materialien oder Produkten | Filter, Abscheider, Aufbereitungsanlage | |
| W | Leiten und Führen von Energie | Kabel, Leitungen, Busleitung, LWL, Durchführung, Sammelschiene | |
| X | Verbinden von Objekten | Anschlussdose, Verbindungsdose, Schutzkontaktsteckdose, Anschlussleiste, Klemmleiste, Trenn- und Steckverbindung |
Stromlaufpläne
Der Stromlaufplan ist für alle Elektrofachleute eine wichtige Unterlage für den Zusammenbau von Geräten, die Errichtung elektrischer Anlagen und für die Fehlersuche. Die Stromlaufpläne zeigen alle Einzelheiten einer Schaltung. Es werden jedoch keine gerätetechnischen oder räumliche Zusammenhänge dargestellt, da hierdurch die Übersichtlichkeit der Darstellung beeinträchtigt wird.
Die Betriebsmittel eines Stromlaufplanes werden mit Hilfe genormter Schaltzeichen wiedergegeben. In der Regel werden noch zusätzliche Vermerke eingefügt, um die Schaltung mit wichtigen Informationen zu vervollständigen.
Im Einzelnen sind folgende zusätzliche Angaben zu finden:
– Hinweisbezeichnungen von Zielorten,
– Koordinationsfeldnummern,
– Spannungs-, Strom-, Widerstands-, und Einstellwerte sowie Angaben über Auslösebe-reiche,
– Typenbezeichnungen von Betriebsmitteln und Leitungen,
– Darstellung von Anschlussstellen, Klemmen, Lötstellen und Messpunkte.
Das Blatt ist in Quadranten eingeteilt. An der Oberkante stehen Zahlen. Diese beginnen links von 0 und gehen auf älteren Zeichnungen in zweistellige Bereiche, auf neuen Zeichnungen in DIN A4 von 0 bis 9. In der Höhe ist das Blatt von oben gesehen von A bis F gekennzeichnet.
Ist der Hauptstromkreis mit auf der Zeichnung dargestellt, wird mit ihm immer links angefangen. Am Anfang wird auf die Stromleiter, welche für die Hauptstromkreise immer oben liegen, die Spannung und die Herkunft vermerkt.
Bei den Steuerstromkreisen wird etwas anders verfahren. Oben auf der Zeichnung wird immer das höhere Potential gezeichnet, bei Gleichstrom der Plus und bei Wechselstrom die Phase. Gegenüber wird dann das Gegenpotential gezeichnet. Ganz links wird vor oder auf dem Stromleiter die Herkunft vermerkt und ganz rechts wohin die Leitung weitergeführt wird.
Unter den Linien müssen noch die Kontakte der Schütze eingezeichnet werden. Diese Kontaktpläne von den einzelnen Schützen und Relais gibt es auf Klebefolien. An den Kontakten, welche belegt sind, macht man nun einen kurzen Strich und schreibt dahinter wo man diesen Kontakt wieder findet. Auf dem gleichen Blatt reicht die obere Zahl, in dem sich der Strompfad befindet, ist er auf einem anderem Blatt muss auch die neue Blattnummer vermerkt werden. Die Kennzeichnung von A bis F wird kaum benutzt. Ganz rechts steht natürlich immer die Legende. Wichtig ist die Blattnummer.
Die Betriebsmittel einer elektrischen Anlage und ihr Zusammenwirken werden im Stromlaufplan so dargestellt, dass ihre Wirkungsweise in möglichst einfacher Form bei der Montage, Prüfung und Reparatur zu erkennen ist.
Stromlaufpläne werden in verschiedenen Darstellungsarten gezeichnet.
Man unterscheidet die einpolige Darstellung, bevorzugt zur Darstellung einfacher Schaltungsverläufe
Die mehrpolige, bei umfangreichen Stromverläufen. Die zusammenhängende Darstellung, bei der die Betriebsmittel unmittelbar nebeneinander sichtbar gemacht werden.
Mechanische Verbindungen werden als Strichlinie gezeichnet, geeignet nur für einfache Schaltungen, weil dabei die Übersichtlichkeit leicht verloren geht Diese Darstellungsweise wurde früher als Wirkschaltplan bezeichnet und war auch für komplexe Anlagen üblich.
Die aufgelöste Darstellung wird heute häufig angewandt. Die einzelnen Betriebsmittel werden durch zugehörige Kennbuchstaben auf dem Stromlaufplan gekennzeichnet. Daher kann die räumliche Darstellungsweise verlassen werden. Folgende Merkmale kennzeichnen die zeichnerische Darstellung, der heute am meisten verwendeten Stromlaufpläne in aufgelöster Darstellung:
Hauptstromkreise und Hilfsstromkreise werden grundsätzlich getrennt dargestellt Stromlaufpläne werden immer im stromlosen und mechanisch unbetätigten Zustand gezeichnet. Abweichungen hiervon bedürfen eines entsprechenden Vermerks in der Zeichnung.
Die Strompfade verlaufen möglichst gradlinig vom Netzpol (z. B. L1) zum Netzpol (z. B. N) Stromwege innerhalb des Stromlaufplans sollen möglichst ohne Abzweige, kreuzungsfrei und ohne Richtungsänderungen verlaufen. Die Anordnung der Schaltzeichen erfolgt vorzugsweise senkrecht.
Die Kennzeichnung der Bauteile und Betriebsmittel erfolgt gemäß DIN 40900.
Gerätebezeichnungen werden in der Regel links neben dem Schaltzeichen angebracht. Klemmenbezeichnungen stehen rechts neben den Klemmen. Einzelteile eines Betriebsmittels oder eines elektrischen Bauteils, z. B. Spulen, Öffner oder Schließer. Werden durch gleiche Gerätebezeichnungen gekennzeichnet. Unter jeder Schützspule wird das vollständige Schaltzeichen der sogenannte Kontaktspiegel angebracht. Hieraus kann man erkennen mit welchen Schaltgliedern das Schütz bestückt ist und in welchen Strompfad die Schaltglieder schalten.
Klemmplan / Verdrahtungsliste
Der Klemmenplan bildet in jedem Schaltschrank die Schnittstelle zur Peripherie. Alle Geräte, welche außerhalb vom Schaltschrank angeordnet sind, müssen über die Klemmleiste angeschlossen werden. Stehen mehrere Schaltschränke verschraubt zusammen in einer Reihe, so werden auch diese elektrisch über Klemmleisten verbunden. Querverkabelungen innerhalb der Schränke sind in der Regel verboten. (Transportprobleme)
Das Wichtigste auf dem Klemmenplan ist die eigentliche Klemmleiste, die in der Regel von links nach rechts quer auf dem Blatt angeordnet und natürlich durchnummeriert ist. Direkt daneben ist ein kleines Feld für die Laschenverbindungen, praktisch um einzutragen, wo Brücken gelegt sind. Nach oben werden die Leitungen, welche in den Schrank hinein gehen, mit dem Zielzeichen und der Anschlussbelegung eingetragen. Das Zielzeichen ist meist ein Schütz oder Relais in Kurzzeichen nach DIN 40719 und die Anschlussbelegung hat dann die Nummer der Klemme an dem Gerät. Nach unten werden dann die Ziele wo die Kabel hingehen eingegeben, entweder in die Peripherie wo die Geräte mit Kurzzeichen nach DIN 19227 eingetragen werden, oder zu den anderen Klemm-leisten in den Nachbarschränken, welche immer nach DIN 40719 mit X und dann fortlaufend nummeriert bezeichnet werden.
Auf dem unteren Teil des Klemmenplans wird meist der Kabelplan mit ausgeführt. Dieser Plan ist wie eine Matrix aufgebaut. Ganz links stehen die Kabeltypen mit Anzahl der Adern und dem Quer-schnitt. Unter der eigentlichen Klemmleiste stehen dann die Adernnummern, welche an der Klemme angeschlossen sind und ganz rechts kann man dann eintragen wie viele Adern angeschlossen
sind und wie viele noch frei sind. Grundsätzlich ist es verboten unter eine Klemme zwei Adern an-zuschließen, dafür gibt es Brücken oder Laschenverbindungen. Die Verdrahtungsliste stellt lediglich eine andere Form da, da hier nicht explizit von den Klemmen ausgegangen wird, sondern von den einzelnen Komponenten bzw. Endpunkten der Schaltung.
Übersichtsplan
Dieser Plan dient dazu um den Aufbau zu dokumentieren und stellt eine Erleichterung zum Auffinden der Bauteile dar.