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Kurzschlussstromberechnung in elektrischen Anlagen

nach DIN EN 60909-0 (VDE 0102) – Theorie, Vorschriften, Praxis – Betriebsmittelparameter und Rechenbeispiele Studienausgabe

von Kasikci, Ismail Fach: Technik/ Ingenieurwesen;

Jeder Elektroplaner ist heute verpflichtet, die Berechnung des ein- bzw. dreipoligen Kurzschlussstroms vor und nach der Projektierung besonders durchzuführen, Schutzmaßnahmen und die Kurzschlussfestigkeit der elektrischen Anlagen zur Auswahl der Geräte zu überprüfen und die Schutzgeräte einzustellen.
Das Buch befasst sich mit der Berechnung von Kurzschlüssen in elektrischen Anlagen nach neuesten Normen und Vorschriften (DIN EN 60909-0, VDE 0102), ferner mit der Lastflussberechnung und Schutztechnik in Nieder- und Hochspannungsnetzen.
Die stufenweise Darstellung der Vorschriften ist beibehalten und möglichst einfach und verständlich zusammengefasst, damit der Leser seine Arbeit ohne große Mühe erledigen kann.
Das Buch enthält zahlreiche Formeln, Tabellen, Beispiele und Projektierungshinweise.
Simulationsprogramme unterstützen die Fachleute unter anderem bei der Kurzschluss- und Lastflussberechnung, der Selektivitätsanalyse, der Motorhochlauf-Simulation, der Spannungsfallberechnung, der Auswahl der Schutzeinrichtungen und der Leiterdimensionierung.
Neu aufgenommen in der 5. Auflage wurde das Thema »Störlichtbögen« sowie auch internationale Normen und Berechnungsmethoden aus verschiedenen Teilen der Welt.
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Details
ISBN 9783838551630
UTB-Titelnummer E5163
Auflagennr. 5. Aufl.
Erscheinungsjahr 2017
Erscheinungsdatum 16.04.2017
Einband Nein
Formate UTB e-Only
Originalverlag UVK
Umfang 317 S.
Inhalt
1 Einleitung
2 TheoretischeGrundlagen
2.1 LinearelastischeTheorieundihrePraxis
2.2 KinematischeBeziehungenzwischenVerformungenundVerzerrungen
2.3 Spannungszustand/Verzerrungszustand
2.4 DasMaterialverhalten
2.5 GleichgewichtimdeformiertenZustand:zugehörigePrinzipien
2.5.1 PrinzipdervirtuellenVerschiebungen
2.5.2 MinimumprinzipderpotentiellenEnergie
2.5.3 Das“Schnittprinzip
2.6 Deformationsmethode(“direkteSteifigkeitsmethode“)
2.7 CharakteristischeEigenschaftentypischerStrukturen
2.7.1 Dreidimensionale,zweidimensionaleundeindimensionaleKontinua
2.8 EineindimensionalerelastischerKörper:Feder
2.9 LösungderMatrizengleichungeninderMechanik
2.9.1 Cholesky-Zerlegung
2.10 EinweiterereindimensionalermechanischerKörper:Balken(“Blattfeder”)
2.11 ErsatzäussererKräfteundMomentedurchkonsistenteKnotenbelastung
3 FiniteElementealsErsatzfürelastischeKörper
3.1 LinearesStabelement
3.2 Lineares,rechteckigesScheibenelement
3.2.1 Elementsteifigkeitsmatrix
3.3 RechteckigesPlattenelement
4 Rotationssymmetrie
4.1 RotationssymmetrischerSpannungszustand
4.2 SymmetrischeundantisymmetrischeBelastungen
4.3 Verzerrungenunternicht-rotationssymmetrischerBelastung
4.4 Rotationsschalen
4.4.1 RotationsschalemitrotationssymmetrischerBelastung
4.4.2 Rotationsschalenmitnicht-rotationssymmetrischerBelastung
5 ModellierungdesMaterialverhaltens
5.1 EinigeBeispielefürMaterialgesetze
5.1.1 Elasto-plastischesMaterialverhalten
5.1.2 HyperelastischesMaterialverhalten
5.1.3 UnterschiedlichesVerhaltenimZug-undDruckbereich
5.1.4 Elastisch-viskoplastischesMaterialverhalten
5.1.5 Kriechen
5.1.6 Relaxation
5.2 Versagenskriterien
5.2.1 VonMisesschesFliesskriterium
5.2.2 HillschesFliesskriterium
5.2.3 Mohr-CoulombscheFestigkeitshypothese
6 Stabilitätsuntersuchungen/Nichtlinearitäten
6.1 Stabilitätsuntersuchungen
6.2 Materialnichtlinearitäten
6.3 GeometrischeNichtlinearitäten
6.3.1 GroseVerschiebungenundVerzerungenbeiStäben
6.3.2 GroseVerschiebungenundVerzerungenbeiPlatenundSchalen
6.3.3 AlgemeinerGreenscherAnsatzfürnichtlineareKontinua
6.4 NichtlineareRandbedingungen
6.5 FE-SimulationvonKontakt
7 DynamischeFE-Berechnungen
7.1 Grundlagen
7.2 ModaleAnalyse
7.3 MethodenzurLösungderBewegungsgleichung
7.3.1 DasNewmark-Verfahren
8 ThermischeFE-Berechnungen
8.1 GrundlagenausderWärmelehre
8.2 AnalogiezwischenthermischerundmechanischerFE-Berechnung
8.3 ThermischinduzierteBeanspruchung
8.3.1 SpannungendurchThermoschock
8.3.2 SpannungendurchbehinderteKrümmung
9 RegelnfürdenUmgangmitderFE-Methode
9.1 Kompetenzen
9.2 DasFEM-Prozesmodel
9.2.1 KlärenderAufgabenstelung
9.2.2 Idealisierung
9.2.3 Modellbildung
9.2.4 Analyse
9.2.5 Auswertung
9.2.6 Dokumentation
9.2.7 Qualitätsmanagement
9.3 Diskretisierungsfehler,Konvergenz
9.3.1 Einflussgrösen
9.3.2 BeurteilungdesDiskretisierungsfehlers
9.4 UrsachenmöglicherFehlerbeiderModellierung
9.5 MöglichkeitenzurÜberprüfungderErgebnise
9.6 TippsundTricks
10 Übungen
10.1 EinefiniteElementeBerechnungperHand
10.2 Parameterstudie“Kerbwirkung
10.3 EinflussderFE-VernetzungaufdieGenauigkeit
10.4 UnterschiedlicheElementtypenimVergleich
10.5 AnpassungderNetzfeinheitandieBelastung(3D)
10.6 AnpassungderNetzfeinheitandieBelastung(2D)
10.7 OptimierungeinerWinkelverbindung
10.8 SchrittweiseFE-BerechnungfürmodularaufgebauteStrukturen
10.9 PlastischesMaterialverhalten/“Fliessgelenk
10.10 VerstärkungsvariantenfüreinenBalken
10.11 PlatteausVerbundwerkstoff
10.12 Stabilitätsuntersuchung
10.13 RotierendeScheibe
10.14 RotorblatteinesHelikopters
10.15 UntersuchungenaneinerDarrieus-Windkraftanlage
10.16 EigenschwingungeneineseinfachenFachwerks
10.17 Eigenschwingungeneines“Balkens”mitkonzentriertenMassen
10.18 TransienteSchwingungeneinerPlatteunterStossbelastung
10.19 ”Beruhigung“einerFussgängerbrückemittelsSchwingungstilgers
10.20 ThermoschockbeieinerüberhitztenDampfleitung
10.21 Schrumpfverbindung
10.22 2D-Kontakt-Simulation
10.23 PlastischesUmformen
10.24 2D-SimulationeinerProjektilbremse
10.25 SimulationeinesKurbeltriebs
Autoreninfo

Kasikci, Ismail

Prof. Dr.-Ing. Ismail Kasikci, VDE und IEEE, studierte in Darmstadt und in London. Er verfügt über langjährige Erfahrungen in der Planung und Projektierung von Elektroanlagen und Entwicklung von mikroelektronischen Schaltkreisen (ASICs). Derzeit ist er als Professor an der Hochschule Biberach tätig. Seine Lehrgebiete sind u. a. Grundlagen der Elektrotechnik, Elektrische Gebäudeausrüstung, Elektrische Energieversorgung, regenerative Energiesysteme sowie Normen und Vorschriften. Darüber hinaus ist er Mitglied in verschiedenen Normungsgremien des DKE-Komitees K221 »Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V«. Außerdem ist er Editor des International Journal of Power and Energy Systems (ACTA-Press, USA – Canada – Switzerland). Weiterhin ist er Dozent an der technischen Akademie in Esslingen und beim VDE in Frankfurt und in München.
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