Aufgabe Vorschlag A - Aufgabe 1.8 · Abitur Hessen Elektrotechnik LK 2021

Gebäudetechnische Anlage und Weinlagerung

1 Jede elektrische Hausinstallation bildet eine elektrische Anlage ab. Heutzutage unterscheidet man nicht mehr zwischen einem ein- und dreiphasigen Netzanschluss, sondern alle Häuser werden an das Drehstromsystem angeschlossen. Somit wird versucht, über die Vielzahl der Anschlüsse eine annähernde Netzsymmetrie zu erreichen. Hausintern teilt man nun die einzelnen Verbraucher, meist die Räume, unterschiedlich auf die Außenleiter L1, L2 und L3 auf. Große Verbraucher, wie beispielsweise Herde, Durchlauferhitzer, Kochfelder etc., erhalten einen eigenen Dreiphasenanschluss. Somit entsteht als elektrisches Ersatzschaltbild eine Sternschaltung mit angeschlossenem Neutralleiter, wobei die Strangimpedanzen abhängig von den eingeschalteten Verbrauchern sind.

In Material 1 ist das elektrische Ersatzschaltbild einer solchen Hausinstallation mit eingeschalteten Verbrauchern gegeben.

Material 2

Elektrisches Ersatzschaltbild des induktiven Vorschaltgeräts

$R_{\mathrm{Cu}} = 10\,\Omega$

$X_{\mathrm{L}} = 30\,\Omega$

$I = 3\,\mathrm{A}$

$f = 50\,\mathrm{Hz}$

$P_{\mathrm{Ges}} = 180\,\mathrm{W}$

1.8

Am Gebäude befindet sich eine große Außenlampe, welche als Gasentladungslampe ausgeführt ist und mit einem induktiven Vorschaltgerät betrieben wird. Das Ersatzschaltbild und die Werte eines solchen Vorschaltgeräts sind in Material 2 dargestellt.

Untersuchen Sie das Ersatzschaltbild und berechnen Sie den Widerstandswert des Eisenersatzwiderstands $R_{\mathrm{Fe}}$.

Hinweise: Es gibt zwei mögliche Lösungswerte.

Die Parallelschaltung ist durch eine Aufteilung in Real- und Imaginärteil in eine äquivalente Reihenersatzschaltung umzuwandeln.