Dobór wyłącznika nadprądowego do zabezpieczenia przeciążeniowego opiera się na porównaniu prądu obciążenia z prądem znamionowym wyłącznika (In). Ponieważ odbiorniki mają pracować jednocześnie, należy uwzględnić łączny prąd pobierany przez oba urządzenia.
1) Grzejnik oporowy 2 kW
Grzejnik oporowy jest w przybliżeniu odbiornikiem rezystancyjnym, więc współczynnik mocy można traktować jako zbliżony do 1. Prąd: I≈P/U=2000 W / 230 V ≈ 8,7 A.
2) Chłodziarka 560 W, cos φ = 0,7
Podana moc 560 W to moc czynna P. Dla prądu w obwodzie jednofazowym przy odbiorniku o cos φ<1 korzysta się z zależności P=U·I·cos φ, stąd I≈P/(U·cos φ)=560/(230·0,7)≈3,5 A.
3) Suma prądów
Łączny prąd obciążenia: ok. 8,7 A + 3,5 A = 12,2 A.
4) Wybór wyłącznika
Wyłącznik powinien mieć In nie mniejsze niż prąd roboczy obwodu. Z podanych opcji 10 A (B10 i C10) jest zbyt małe względem ok. 12,2 A, więc może zadziałać przy normalnej pracy. 16 A jest najbliższą typową wartością powyżej obliczonego prądu, dlatego poprawny jest B16.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- B10 – prąd znamionowy 10 A jest niższy niż obliczone ok. 12,2 A, więc zabezpieczenie nie spełnia roli przeciążeniowej dla takiego obciążenia ciągłego.
- C10 – mimo innej charakterystyki czasowo-prądowej nadal ma 10 A, więc problemem pozostaje zbyt mały In w stosunku do prądu pracy.
- C20 – 20 A zapewnia większy zapas, ale w tym zadaniu należy dobrać właściwy typowy wyłącznik do obciążenia; 20 A jest niepotrzebnie zawyżone w porównaniu z ok. 12,2 A, a dobór przeciążeniowy dąży do sensownego dopasowania In.
Wskazówka egzaminacyjna: jeżeli w treści pojawia się cos φ, prawie zawsze oznacza to konieczność użycia wzoru P=U·I·cos φ (dla 1-fazy) i obliczenia prądu z P/(U·cos φ), a nie tylko P/U.
