Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2024 (test 3)



PYTANIE NR 15.
Ile wynosi maksymalna dopuszczalna wartość impedancji pętli zwarcia w trójfazowym obwodzie elektrycznym o napięciu znamionowym 230/400 V, aby skuteczna była w nim ochrona przeciwporażeniowa przy uszkodzeniu izolacji, jeśli wyłączenie zasilania tego obwodu ma zapewnić instalacyjny wyłącznik nadprądowy B20?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Warunek skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie spełnia zależność Zs ≤ U0/Ia. Dla sieci 230/400 V przyjmuje się U0 = 230 V. Dla wyłącznika nadprądowego B20 prąd zadziałania członu bezzwłocznego Ia = 5·In = 5·20 A = 100 A. Zatem Zs(max) = 230/100 = 2,30 Ω.

Pełne wyjaśnienie:

W obwodach niskiego napięcia skuteczność ochrony przeciwporażeniowej przy uszkodzeniu izolacji (np. zwarciu do obudowy urządzenia) często weryfikuje się przez sprawdzenie, czy zabezpieczenie zapewni samoczynne wyłączenie zasilania w wymaganym czasie. W praktyce sprowadza się to do kontroli, czy impedancja pętli zwarcia Zs nie jest zbyt duża.

Stosuje się zależność:

Zs ≤ U0 / Ia

  • U0 – napięcie znamionowe względem ziemi (dla układu 230/400 V jest to 230 V),
  • Ia – prąd powodujący zadziałanie zabezpieczenia w wymaganym czasie (dla MCB oznacza to zwykle zadziałanie członu bezzwłocznego).

Dla instalacyjnego wyłącznika nadprądowego o charakterystyce B przyjmuje się, że zadziałanie bezzwłoczne następuje przy prądzie około 5·In. Przy B20 mamy więc:

Ia = 5 · 20 A = 100 A

Następnie obliczamy maksymalną dopuszczalną impedancję pętli zwarcia:

Zs(max) = U0 / Ia = 230 V / 100 A = 2,30 Ω

Dlatego odpowiedź "2,30 Ω" jest właściwa.

Pozostałe wartości są niepoprawne typowo z następujących powodów:

  • "1,15 Ω" odpowiadałoby sytuacji, w której ktoś użył większego prądu zadziałania (np. 10·In), co jest typowe dla innej charakterystyki (np. C) lub dla przyjęcia "ostrzejszego" warunku.
  • "0,56 Ω" jest znacznie zaniżone; często wynika z błędnego podstawienia napięcia lub prądu (np. pomylenia wielkości, nieprawidłowego mnożnika albo błędu rachunkowego).
  • "3,83 Ω" jest zawyżone; może wynikać z błędnego przyjęcia mniejszego prądu Ia (np. In zamiast 5·In) albo z przyjęcia niewłaściwego napięcia odniesienia.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal, czy w danym układzie podstawiasz U0 = 230 V, potem wyznacz Ia z charakterystyki zabezpieczenia (dla B zwykle 5·In), a dopiero na końcu policz Zs(max).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest impedancja pętli zwarcia Zs?
Impedancja pętli zwarcia (Zs) to opór "drogi" prądu zwarciowego w obwodzie zwarcia (przewód fazowy, przewód ochronny/neutralny, źródło). Im mniejsza Zs, tym większy prąd zwarciowy i tym szybciej zadziała zabezpieczenie, co poprawia ochronę przeciwporażeniową.
Jak obliczyć maksymalną dopuszczalną impedancję pętli zwarcia?
Stosuje się zależność Zs ≤ U0/Ia. Najpierw wybiera się U0 (zwykle 230 V dla sieci 230/400 V), potem wyznacza Ia z charakterystyki zabezpieczenia (prąd powodujący szybkie zadziałanie). Wynik U0/Ia to Zs(max).
Dlaczego w obwodzie 230/400 V przyjmuje się U0 = 230 V?
We wzorze na warunek wyłączenia używa się napięcia faza–ziemia (faza–PE) dla zwarcia do obudowy, a nie napięcia międzyfazowego. W układzie 230/400 V napięcie fazowe wynosi 230 V, dlatego to ono trafia do obliczeń.
Jakie Ia przyjmuje się dla wyłącznika nadprądowego B20?
Dla charakterystyki B prąd zadziałania członu bezzwłocznego przyjmuje się zwykle jako około 5·In. Dla B20: In = 20 A, więc Ia ≈ 100 A. To Ia stosuje się w obliczeniu Zs(max) przy weryfikacji szybkiego wyłączenia.
Czy można wziąć In zamiast Ia we wzorze Zs ≤ U0/Ia?
Nie powinno się. In to prąd znamionowy, a Ia to prąd, który ma spowodować zadziałanie w wymaganym czasie (często człon bezzwłoczny). Podstawienie In zaniża wymagany prąd i zawyża Zs(max), co daje fałszywe poczucie spełnienia warunku ochrony.
Kiedy pomiar Zs jest potrzebny przy odbiorze instalacji?
Pomiar impedancji pętli zwarcia wykonuje się w ramach sprawdzeń ochrony przeciwporażeniowej, zwłaszcza tam, gdzie ochrona opiera się na samoczynnym wyłączeniu zasilania. Wynik porównuje się z dopuszczalnym Zs(max) wynikającym z zabezpieczenia i napięcia U0.
Dlaczego zbyt duża impedancja pętli zwarcia jest niebezpieczna?
Gdy Zs jest zbyt duża, prąd zwarciowy jest zbyt mały, aby szybko zadziałał wyłącznik nadprądowy. Wtedy na obudowie urządzenia może dłużej utrzymywać się niebezpieczne napięcie dotykowe, co zwiększa ryzyko porażenia prądem podczas uszkodzenia izolacji.
Jakie błędy najczęściej popełnia się w zadaniach na Zs?
Najczęstsze pomyłki to: użycie 400 V zamiast 230 V, mylenie Ia z In, zastosowanie mnożnika z innej charakterystyki (np. C zamiast B), oraz błędy rachunkowe w dzieleniu. Pomaga zapisanie kroków: U0 → Ia → Zs(max).
Czy charakterystyka B, C i D zmienia dopuszczalne Zs?
Tak. Różne charakterystyki mają inny zakres prądu zadziałania bezzwłocznego, więc zmienia się Ia w zależności Zs ≤ U0/Ia. Większe Ia (np. przy "twardszej" charakterystyce) oznacza mniejsze Zs(max), czyli bardziej rygorystyczny warunek dla pętli zwarcia.
Jak to zagadnienie łączy się z pracą technika gazownictwa?
W obiektach z urządzeniami i instalacjami gazowymi często występują obwody elektryczne (automatyka, wentylacja, kotły, pompy). Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej i doboru zabezpieczeń pomaga ograniczać ryzyko awarii, porażeń i niebezpiecznych stanów pracy urządzeń towarzyszących instalacjom gazowym.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 38% zdających egzamin. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Warunek skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie spełnia zależność Zs ≤ U0/Ia."

Źródła:

  • PN-HD 60364-4-41 (seria 60364), część dotycząca ochrony dla zapewnienia bezpieczeństwa – ochrona przed porażeniem elektrycznym; warunek samoczynnego wyłączenia zasilania Zs ≤ U0/Ia (dokładny numer wydania do weryfikacji w aktualnym zbiorze PKN)
  • PN-EN 60898-1, Wyłączniki do zabezpieczenia instalacji domowych i podobnych przed prądem przetężeniowym – wymagania i charakterystyki zadziałania (dokładny rok/wydanie do weryfikacji w aktualnym zbiorze PKN)

Materiały:

  • Materiały szkolne z elektrotechniki: ochrona przeciwporażeniowa i pomiary ochronne
  • Normy/wytyczne dotyczące instalacji niskiego napięcia i samoczynnego wyłączenia zasilania
  • Karty katalogowe i charakterystyki czasowo-prądowe wyłączników nadprądowych (MCB) producentów
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego