Kapitel 1 – Grundlagen der Elektrotechnik
- Datenverfügbarkeit - RAID
- Elektrische Grundgrößen
- Ohmsches Gesetz
- Gleichstrom und Wechselstrom
- Reihen- und Parallelschaltung
- Elektrische Sicherheit
- Schutzarten und Schutzklassen
Datenverfügbarkeit - RAID
Datenverfügbarkeit
Verwaltung von Daten
Datenschutz vs Datensicherheit vs Informationssicherheit
Datenschutz
Datensicherheit
Informationssicherheit
Datenschutz vs Datensicherheit (485)
Datenschutz -Schutz von Personen
- Schutz von personenbezogenen Daten
- Schutz des allgemeinen Persönlichkeitsrechtes
- Stichworte: Datenschutz-Grundverordnung DSGVO und Bundesdatenschutz-Gesetz BDSG
Datensicherheit -Schutz von Daten
Informationssicherheit -Schutz von Informationen
Datenschutz vs Datensicherheit (485)
Datenschutz -Schutz von Personen
- Schutz von personenbezogenen Daten
- Schutz des allgemeinen Persönlichkeitsrechtes
- Stichworte: Datenschutz-Grundverordnung DSVGO und Bundesdatenschutz-Gesetz BDSG
Datensicherheit -Schutz von Daten
Schutz vor :
- Unbefugter Zugriff Dritter
- Manipulation
- Verlust der Daten
Informationssicherheit -Schutz von Informationen
Datenschutz vs Datensicherheit (485)
Datenschutz -Schutz von Personen
- Schutz von personenbezogenen Daten
- Schutz des allgemeinen Persönlichkeitsrechtes
- Stichworte: Datenschutz-Grundverordnung DSVGO und Bundesdatenschutz-Gesetz BDSG
Informationssicherheit -Schutz von Informationen
- Gewährleistung von:
- Vertraulichkeit
- Integrität
- Verfügbarkeit von Daten
Datensicherheit -Schutz von Daten
- Schutz vor :
- Unbefugter Zugriff Dritter
- Manipulation
- Verlust der Daten
Datenverfügbarkeit / Data Availibility
Produkte und Dienste, die sicherstellen, dass
- Daten bis zu einem vorgegebenen Leistungsniveau
- unter allen Umständen (von normal bis katastrophal)
- verfügbar bleiben
Datensicherheit vs. Datenverfügbarkeit
Datensicherheit vs. Datenverfügbarkeit
RAID
RAID Buch S. 362-365
RAID -Redundant Array of Independent Disks
Mehrere Festplatten werden zu einer logischen Einheit zusammengefasst
Ist für den User wie eine Festplatte ansprechbar Werden häufig auf Servern oder NAS eingesetzt
RAID -Redundant Array of Independent Disks
Wofür wird RAID eingesetzt
RAID 0
Steigerung der Schreib- und LesezugriffeRAID 1
RAID 1
Verbesserung der Datensicherheit Daten sollen ständig abrufbar sein
RAID -Redundant Array of Independent Disks
Wofür wird RAID eingesetzt
RAID 0
Steigerung der Schreib- und LesezugriffeRAID 1
RAID 1
Verbesserung der Datensicherheit Daten sollen ständig abrufbar sein
RAID -Redundant Array of Independent Disks
RAID -Redundant Array of Independent Disks
!!!RAID ersetzt kein Backup!!!
RAID -Redundant Array of Independent Disks
!!!RAID ersetzt kein Backup!!!
RAID -Redundant Array of Independent Disks
'RAID' erstmals 1988 Universtity of Berkley
Frage damals:
- Wie kann man kostengünstige PC-Festplatten zu einem Verbund zusammenschließen und
- als ein großes logisches Laufwerk betreiben
Problem:
- Höheres Ausfallrisiko
Lösung:
- Konzept der redundanten Speicherung
RAID -Redundant Array of Independent Disks
Folgezeit
- Standardisierung von RAID
- Einsatz in Serverumgebung rückte in Vordergrund
Verschiebung des Einsatzgrundes
- Kostenersparnis: rückte zunehmend in Hintergrund
Neuer Hauptaspekt
- problemloser Austausch von Festplatten im laufenden Betrieb
- 'Redundant Array of Independet Disks'
- 'redundante Anordnung unabhängiger Festplatten'
RAID -Verhältnis zwischen Schutzniveau und Leistung
Unterschiede bei RAID: Umsetzung und Level
Software/ Hardware Level
Unterschiede bei RAID: Umsetzung und Level
Software/ Hardware
Unterschiede bei RAID: Umsetzung und Level
Software
- Host-based-RAID
- Verwaltung der Speichermedien direkt auf der CPU des Hosts
- Möglichkeiten auf gängigen OS implementiert
- Vorteil
- deutlich schneller und kostengünstiger eingerichtet
- Nachteil
- hoche CPU-Auslastung
- schlechtere Performance
Hardware
- RAID-Controller
- übernimmt Organisation der einzelnen Speichermedien
- im Computer selbst als Erweiterungskarte
- Auf dem Mainboard selbst
- In einem DiskArray ('Plattensubsystem') bsp. NAS
- Hohe Performance
- hohe Datentransferraten
Software für Windows und Mac
Windows
- → 'Speicherplatz verwalten'
- → 'Neuen Pool und Speicherplatz erstellen'
MacOS
- → Festplattendienstprogramm
- → Ablage
- → RAID-Assistent
Software vs Hardware
| Software-RAID | Hardware-RAID | |
|---|---|---|
| Kosten | niedrig | hoch |
| CPU-Auslastung (Host) | hoch | niedrig |
| Performance | niedrig | hoch |
| Plattformunabhängigkeit | nein | ja |
| Betriebssystemabhängigkeit | ja | ja |
Unterschiede bei RAID: Umsetzung und Level
Level
RAID-Level
Level
- Art, wie Festplatten in einem RAID kombiniert werden
Vorsicht
- Level-Nummern stehen in keiner Verbindung
- kennzeichnen lediglich verschiedene Ansätze für Aufbau und Funktion des RAID
RAID-Level
Mehrere Stufen
- Standard
- RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6
- Verschachtelt
- RAID 10 (RAID 1 + RAID 0)
- RAID 01
Leistungs -und Redundanzanforderungen
- RAID 0 am schnellsten
- RAID 1 am zuverlässigsten
- RAID 5 gute Kombination
RAID-Level 0
Striping
- Daten werden im 'Reißverschluss -Verfahren' gespeichert
Vorteil
- Erhöhung der Zugriffsgeschwindigkeit
- Erhöhung Lesegeschwindigkeit
Nachteil
- Bei Ausfall einer Festplatte sind Daten nicht rekonstruierbar
RAID-Level 0
Striping
- Daten werden im 'Reißverschluss -Verfahren' gespeichert
Vorteil
- Erhöhung der Zugriffsgeschwindigkeit
- Erhöhung Lesegeschwindigkeit
Nachteil
- Bei Ausfall einer Festplatte sind Daten nicht rekonstruierbar
RAID-Level 1
RAID 1 -min. 2 Festplatten
- Daten Mirroring (Spiegelung)
- Jeder Datenblock wird auf 2 Festplatten gespeichert
Vorteil
- Redundanz
- Evt bessere Lesegeschwindigkeit
Nachteil
- Schreibgeschwindigkeit genauso schnell oder langsamer wie bei Einzellaufwerk
- Festplattenredundanz
RAID-Level 5
RAID 5 -min. 3 Festplatten
- Kompromiss aus Performanz (Level 0) und Datensicherheit (Level 1)
- Durch Hinzufügen von Paritätsinformationen Möglichkeit der Wiederherstellung von Daten bei Ausfall einer Festplatte
Vorteil
- Hohe Fehlertoleranz
- höhere Lesegeschwindigkeit entsprechend Anzahl der Platten
Nachteil
- Schreibintensive Arbeiten werden durch Berechung der Parität weniger effizient
Paritätsinformationen
| A | B | A XOR B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Paritätsinformationen
| A | B | A XOR B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Ungerade Zahl 1 → 1
Paritätsinformationen
| A | B | A XOR B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Paritätsinformationen
| Platte 1 | Platte 2 | Platte 3 | Parität |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 0 | |
| 1 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | 0 |
Paritätsinformationen
| Platte 1 | Platte 2 | Platte 3 | Parität |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
Paritätsinformationen
| Platte 1 | Platte 2 | Platte 3 | Parität |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
Paritätsinformationen
| Platte 1 | Platte 2 | Platte 3 | Parität |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
Paritätsinformationen: Entferne Platte 2 (CRASH)
| Platte 1 | Platte 3 | Parität |
|---|---|---|
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
Paritätsinformationen: Entferne Platte 2 (CRASH)
| Platte 1 | Platte 3 | Parität |
|---|---|---|
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
Paritätsinformationen: Entferne Platte 2 (CRASH)
| Platte 1 | Platte 3 | Parität |
|---|---|---|
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| Platte | 2 |
|---|---|
| 1 | |
| 0 | |
| 1 | |
| 1 |
RAID-Level
RAID 6 -min. 4 Festplatten
- ähnlich RAID 5
- 2 Paritätsinformationen
- Verlust von 2 Laufwerken verkraftbar
Nachteil
- noch rechenintensiver als RAID 5
Vorteil
- Hohe Fehlertoleranz
- höhere Lesegeschwindigkeit
Risiko von Datenverlust minimiert
RAID-Level
RAID 10 -Strip of Mirrors
- Verbund von RAID 0 …
- … über mehrere RAID 1
- Benötigt mindestens 4 Festplatten
- Auf jeden Fall gerade Anzahl
Vorteil
- Schnelle Datenrekonstruktion nach einem Plattenausfall …
- … da nur ein Teil der Daten rekonstruiert werden muss
Nachteil
- Nur 50% der Festplattenkapazität
Raid 10, weil
- zuerst Spiegelung von Datum 1
- dann Striping von Datum 2 mit anschließender Spiegelung
RAID 1+0
RAID-Level
RAID 01 -Mirror of Stripes
- RAID 1 …
- … über mehrere RAID 0
- Benötigt mindestens 4 Festplatten
Vorteil
- Schnelle Datenrekonstruktion nach einem Plattenausfall …
- … da nur ein Teil der Daten rekonstruiert werden muss
Nutzbares Volumen
- 50% der Festplattenkapazität
RAID 01, weil
- zuerst werden Daten 1 und 2 gestriped
- anschließend gespiegelt
RAID O+1
Übungen RAID
Übung 1
Ein RAID-5 ist bitweise XOR-Verknüpft.
Welche Bit müssen in die fehlenden Stellen eingetragen werden?
Übung 1
Ein RAID-5 ist bitweise XOR-Verknüpft.
Welche Bit müssen in die fehlenden Stellen eingetragen werden?
Übung 2
Eine zusammenhängende Datei wird aufgeteilt in die Datenpakete A-E auf einem RAID aus 5 Laufwerke gespeichert.
Wie werden die Datenpakete auf die Laufwerke verteilt? Verbinde
- gespiegelte Platten mit einer Linie mit der Beschriftung mirror ,
- verbinde gekoppelte Platten mit einer Linie mit der Beschriftung stripe ,
- Benenne Paritäten mit P P und
- streiche nicht genutzte Platten durch.
RAID 1
RAID 0+1
RAID 10
RAID 5
RAID 6
RAID(n,m) oder RAID n+m
RAID(n,m)
Neuere Bezeichnung von RAID-Systemen
Es werden nicht mehr RAID Level verwendet.
Stattdessen:
- n = Anzahl der benutzten Platten
- m = Anzahl der Parity-Platten
RAID(n,m) Beispiel RAID (5,2)
Fünf Platten im Verbund
Zwei Platten dürfen maximal ausfallen
→ entspricht RAID 6 mit fünf Platten
Leserate, Schreibrate, Gesamt-Speicherkapazität
Leserate (Datendurchsatzrate)
Schreibrate gesamt
GesamtSpeicherkapazität
-
n x Leserate Einzelplatte
-
(n -m) x Schreibrate Einzelplatte
-
(n -m) x Einzelkapazität
Beispiel: Leserate, Schreibrate, Gesamt-Speicherkapazität
RAID 5
Gesamtkapazität
Datendurchsatz
4 Platten
je 1 TB Kapazität
n - m → 3 TB
Platte 4 für Parität
Lesen: 4 mal so groß wie bei Einzelplatte
Schreiben: 3 mal so groß wie bei Einzelplatte
Hot Spare und Hot Swapping
Hot-Spare-Platten + Hot-Swapping
Mehr Festplatten als vom RAID benötigt werden angeschlossen
- Festplatten werden in Reserve (spare) gehalten
- Diese wird normalerweise nicht verwendet
RAID-Controller erkennt Defekt einer Platte:
- Reserve-Platte wird in im laufenden Betrieb (hot) RAID-Verbund integriert
- Fehlende Daten werden aus vorhandenen Daten berechnet
- Diese Daten werden auf Reserve-Festplatte geschrieben
JBOD und NRAID vs RAID
JBOD
- Just a Bunch of Disks ('nur ein Haufen Platten')
NRAID
- NotRAID
JBOD und NRAID
Zusammenschaltungen (Concatenations) von mehreren Festplatten
Kein Sicherheitsgewinn, da keine Redundanz
Kein Geschwindigkeitsgewinn -Daten werden einfach in Reihe geschrieben
RAID -Verhältnis zwischen Schutzniveau und Leistung
| RAID-Level | Mindestanzahl Platten | Max. Ausfall ohne Datenverlust | Bedingung | Ausfallwahrscheinlichkeit (vereinfacht) |
|---|---|---|---|---|
| RAID 0 | 2 | 0 | keine Redundanz | Sehr hoch (jede Platte kritisch) |
| RAID 1 | 2 | n-1 | solange 1 Platte lebt | Sehr gering |
| RAID 5 | 3 | 1 | egal welche Platte | Mittel |
| RAID 6 | 4 | 2 | egal welche Platten | Gering |
| RAID 10 | 4 | 1 bis n/2 | je 1 pro Spiegelpaar | Sehr gering |
| RAID 01 | 4 | 1 (meist) | abhängig von Gruppe | Höher als RAID 10 |
Links
| RAID-Level | Mindestanzahl Platten | Nettokapazität (bei N Platten gleicher Größe) | Erklärung |
|---|---|---|---|
| 2 | N × Größe | Volle Kapazität, keine Redundanz | RAID 0 |
| 2 | 1 × Größe | Spiegelung, nur eine Platte nutzbar | RAID 1 |
| 3 | (N - 1) × Größe | Eine Platte für Parität | RAID 5 |
| 4 | (N - 2) × Größe | Zwei Platten für Parität | RAID 6 |
| 4 | (N / 2) × Größe | Spiegelung + Striping | RAID 10 |
| 4 | (N / 2) × Größe | Striping + Spiegelung | RAID 01 |
Links
https://www.gservon.de/erklaerung-und-berechnung-raid-0-1-5-6-und-10/
Quellen
- Dokument: Datenverfügbarkeit_RAID
- ID: 137
Elektrische Grundgrößen
Definition
Elektrische Grundgrößen beschreiben die wichtigsten physikalischen Größen der Elektrotechnik. Sie bilden die Grundlage für elektrische Berechnungen.
Grundgrößen
| Größe | Formelzeichen | Einheit |
|---|---|---|
| Spannung | U | Volt (V) |
| Stromstärke | I | Ampere (A) |
| Widerstand | R | Ohm (Ω) |
| Leistung | P | Watt (W) |
Merksatz
- U = Volt (V)
- I = Ampere (A)
- R = Ohm (Ω)
- P = Watt (W)
Prüfungshinweis
Formelzeichen und Einheiten dürfen nicht verwechselt werden.
Quellen
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
- DIN EN IEC 60050 – Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch
Gleichstrom und Wechselstrom
Definition
Elektrischer Strom wird in Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC) unterschieden.
Gleichstrom (DC)
- fließt dauerhaft in eine Richtung
- Spannung und Stromrichtung bleiben konstant
Beispiele
- Batterie
- Akku
- USB
Wechselstrom (AC)
- ändert periodisch seine Richtung
- Spannung und Strom wechseln regelmäßig ihre Polarität
Beispiele
- Steckdose
- Stromnetz
Merksatz
- DC = Strom fließt in eine Richtung.
- AC = Strom ändert regelmäßig seine Richtung.
Prüfungshinweis
In Deutschland beträgt die Netzfrequenz 50 Hz.
Quellen
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
- DIN EN 60038
Reihen- und Parallelschaltung
Reihenschaltung
- Stromstärke ist überall gleich.
- Die Spannung teilt sich auf.
- Der Gesamtwiderstand ist die Summe aller Widerstände.
Parallelschaltung
- Spannung ist überall gleich.
- Die Stromstärke teilt sich auf.
- Der Gesamtwiderstand ist kleiner als der kleinste Einzelwiderstand.
Merksatz
- Reihe → Strom gleich.
- Parallel → Spannung gleich.
Prüfungshinweis
Reihen- und Parallelschaltungen gehören zu den häufigsten Rechenaufgaben der IHK.
Quellen
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
Elektrische Sicherheit
Definition
Elektrische Sicherheit umfasst Maßnahmen zum Schutz von Personen und Betriebsmitteln vor den Gefahren des elektrischen Stroms.
Wichtige Schutzeinrichtungen
- Schutzleiter (PE)
- Sicherung
- Fehlerstromschutzschalter (FI/RCD)
- Schutzisolierung
Merksatz
Der Personenschutz hat immer Vorrang vor dem Geräteschutz.
Prüfungshinweis
Der FI/RCD schützt Personen vor gefährlichen Fehlerströmen. Eine Sicherung schützt Leitungen vor Überlast und Kurzschluss.
Quellen
- DIN VDE 0100
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
Schutzarten und Schutzklassen
Schutzklassen
| Schutzklasse | Beschreibung |
|---|---|
| I | Schutz durch Schutzleiter (PE) |
| II | Schutz durch doppelte oder verstärkte Isolierung |
| III | Schutz durch Schutzkleinspannung (SELV/PELV) |
Schutzarten (IP)
Die IP-Schutzart beschreibt den Schutz eines Gehäuses gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser.
Beispiel
IP65
- 6 = staubdicht
- 5 = geschützt gegen Strahlwasser
Merksatz
- Erste Kennziffer = Schutz gegen Fremdkörper und Berührung.
- Zweite Kennziffer = Schutz gegen Wasser.
Prüfungshinweis
Schutzklasse und Schutzart beschreiben unterschiedliche Eigenschaften und dürfen nicht verwechselt werden.
Quellen
- DIN EN 60529 (IP-Schutzarten)
- DIN EN 61140 (Schutzklassen)
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
Ohmsches Gesetz
Definition
Das Ohmsche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Spannung (U), Stromstärke (I) und Widerstand (R).
Formeln
- U = R × I
- I = U / R
- R = U / I
Einheiten
| Größe | Formelzeichen | Einheit |
|---|---|---|
| Spannung | U | Volt (V) |
| Stromstärke | I | Ampere (A) |
| Widerstand | R | Ohm (Ω) |
Voraussetzung
Das Ohmsche Gesetz gilt nur für ohmsche Widerstände bei konstanter Temperatur.
Merksatz
Kennt man zwei der drei Größen, kann die dritte berechnet werden.
Prüfungshinweis
In der IHK werden häufig Aufgaben gestellt, bei denen Spannung, Stromstärke oder Widerstand berechnet werden müssen.
Quellen
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
- DIN EN IEC 60050
Gleichstrom und Wechselstrom
Definition
Elektrischer Strom wird in Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC) unterschieden.
Gleichstrom (DC – Direct Current)
- Strom fließt dauerhaft in eine Richtung.
- Die Polarität bleibt konstant.
- Spannung und Strom ändern ihre Richtung nicht.
Beispiele
- Batterie
- Akku
- USB-Stromversorgung
- Solaranlage
Wechselstrom (AC – Alternating Current)
- Strom ändert regelmäßig seine Richtung.
- Die Polarität wechselt periodisch.
- In Deutschland beträgt die Netzfrequenz 50 Hz.
Beispiele
- Haushaltssteckdose
- Stromnetz
Vergleich
| Gleichstrom (DC) | Wechselstrom (AC) |
|---|---|
| konstante Stromrichtung | wechselnde Stromrichtung |
| konstante Polarität | wechselnde Polarität |
| Batterie, Akku | Stromnetz, Steckdose |
Merksatz
- DC = Strom fließt in eine Richtung.
- AC = Strom wechselt regelmäßig seine Richtung.
Prüfungshinweis
Elektronische Geräte arbeiten intern meist mit Gleichstrom (DC). Netzteile wandeln den Wechselstrom (AC) aus dem Stromnetz in Gleichstrom (DC) um.
Quellen
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
- DIN EN 60038
Reihen- und Parallelschaltung
Definition
Elektrische Bauteile können in Reihen- oder Parallelschaltung miteinander verbunden werden. Beide Schaltungsarten unterscheiden sich im Verhalten von Spannung, Stromstärke und Widerstand.
Reihenschaltung
Eigenschaften:
- Stromstärke ist überall gleich.
- Die Gesamtspannung ist die Summe der Teilspannungen.
- Der Gesamtwiderstand ist die Summe aller Einzelwiderstände.
Formel
- Rges = R₁ + R₂ + R₃ + …
Parallelschaltung
Eigenschaften:
- Spannung ist überall gleich.
- Die Gesamtstromstärke ist die Summe der Teilströme.
- Der Gesamtwiderstand ist kleiner als der kleinste Einzelwiderstand.
Formel
- 1 / Rges = 1 / R₁ + 1 / R₂ + 1 / R₃ + …
Vergleich
| Reihenschaltung | Parallelschaltung |
|---|---|
| Stromstärke überall gleich | Spannung überall gleich |
| Spannung teilt sich auf | Stromstärke teilt sich auf |
| Widerstände addieren sich | Gesamtwiderstand wird kleiner |
Merksatz
- Reihe → Strom gleich
- Parallel → Spannung gleich
Prüfungshinweis
Reihen- und Parallelschaltungen gehören zu den häufigsten Rechenaufgaben in der IHK-Abschlussprüfung. Die Formeln für den Gesamtwiderstand sollten sicher beherrscht werden.
Quellen
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
- DIN EN IEC 60050
Elektrische Sicherheit
Definition
Elektrische Sicherheit umfasst alle Maßnahmen zum Schutz von Personen, Tieren und Sachwerten vor den Gefahren des elektrischen Stroms.
Gefahren des elektrischen Stroms
- Stromschlag
- Kurzschluss
- Überlastung
- Brand
- Lichtbogen
Schutzeinrichtungen
| Schutzeinrichtung | Aufgabe |
|---|---|
| Sicherung | Schützt Leitungen vor Überlast und Kurzschluss. |
| FI-/RCD-Schutzschalter | Schützt Personen vor gefährlichen Fehlerströmen. |
| Schutzleiter (PE) | Leitet Fehlerströme sicher zur Erde ab. |
| Schutzisolierung | Verhindert das Berühren spannungsführender Teile. |
Schutzmaßnahmen
- Schutzerdung
- Schutzisolierung
- Schutztrennung
- Schutzkleinspannung (SELV/PELV)
Merksatz
- Sicherung schützt Leitungen.
- FI-/RCD schützt Menschen.
- Schutzleiter leitet Fehlerströme ab.
Prüfungshinweis
Sicherung und FI-/RCD haben unterschiedliche Aufgaben und dürfen nicht verwechselt werden.
Quellen
- DIN VDE 0100
- DIN EN 61140
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
Schutzarten und Schutzklassen
Definition
Schutzarten und Schutzklassen dienen dem Schutz von Personen und elektrischen Betriebsmitteln. Sie beschreiben jedoch unterschiedliche Eigenschaften und dürfen nicht verwechselt werden.
Schutzklassen
Die Schutzklasse beschreibt die Schutzmaßnahme eines elektrischen Betriebsmittels gegen einen elektrischen Schlag.
| Schutzklasse | Beschreibung |
|---|---|
| I | Schutz durch Schutzleiter (PE) |
| II | Schutz durch doppelte oder verstärkte Isolierung |
| III | Schutz durch Schutzkleinspannung (SELV/PELV) |
Schutzarten (IP-Code)
Die IP-Schutzart beschreibt den Schutz eines Gehäuses gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser.
Aufbau
IP XY
- X = Schutz gegen Berührung und Fremdkörper
- Y = Schutz gegen Wasser
Beispiele
| Schutzart | Bedeutung |
|---|---|
| IP20 | Schutz gegen feste Fremdkörper ≥ 12,5 mm, kein Wasserschutz |
| IP44 | Schutz gegen feste Fremdkörper ≥ 1 mm und Spritzwasser |
| IP54 | Staubgeschützt und Spritzwasser geschützt |
| IP65 | Staubdicht und geschützt gegen Strahlwasser |
| IP67 | Staubdicht und geschützt gegen zeitweiliges Untertauchen |
Merksatz
- Schutzklasse = Schutzmaßnahme des Geräts
- Schutzart = Schutz des Gehäuses (IP-Code)
Prüfungshinweis
Schutzklasse und Schutzart werden in IHK-Prüfungen häufig miteinander verwechselt.
Quellen
- DIN EN 60529 (IP-Schutzarten)
- DIN EN 61140 (Schutzklassen)
- IT-Handbuch für Fachinformatiker