W tym zadaniu trzeba wyznaczyć największą dopuszczalną impedancję pętli zwarcia Zs tak, aby przy uszkodzeniu izolacji (zwarciu doziemnym/obudowy) zadziałała ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania.
Stosuje się zależność graniczną:
Zs ≤ U0 / Ia
gdzie:
- U0 – napięcie względem ziemi (w praktyce napięcie fazowe),
- Ia – prąd powodujący samoczynne zadziałanie zabezpieczenia w wymaganym czasie.
Dla instalacji 230/400 V napięcie fazowe wynosi 230 V i to tę wartość podstawia się do wzoru (nie 400 V, które jest napięciem międzyfazowym).
Kluczowe jest dobranie Ia dla wyłącznika nadprądowego typu B. Charakterystyka "B" oznacza, że człon zwarciowy (natychmiastowy) zadziała przy prądzie rzędu kilku krotności prądu znamionowego. Aby wyznaczyć maksymalną dopuszczalną Zs, przyjmuje się wartość graniczną zapewniającą zadziałanie w najgorszym przypadku: Ia = 5 · In.
Dla B10: In = 10 A, więc Ia = 5 · 10 A = 50 A.
Obliczenie:
Zs(max) = U0 / Ia = 230 V / 50 A = 4,6 Ω
Dlatego odpowiedź "4,6 Ω" jest poprawna.
Pozostałe wartości są niepoprawne z typowych powodów:
- "2,3 Ω" – odpowiadałoby np. przyjęciu większego prądu zadziałania niż wynika z założeń (zbyt "ostre" kryterium), przez co wynik jest zaniżony.
- "7,7 Ω" oraz "8,0 Ω" – to wartości zbyt duże; przy takiej impedancji prąd zwarciowy może być za mały, by wyłącznik B10 zadziałał wystarczająco szybko, więc warunek skuteczności ochrony nie byłby spełniony.
Wskazówka egzaminacyjna: najczęstszy błąd to podstawienie 400 V zamiast 230 V albo przyjęcie Ia = In zamiast wielokrotności In wynikającej z charakterystyki wyłącznika.
