W układzie TN-S ochrona przy uszkodzeniu (ochrona przeciwporażeniowa) jest realizowana przez samoczynne wyłączenie zasilania (SWZ). Oznacza to, że przy zwarciu doziemnym (L–PE) prąd zwarciowy musi osiągnąć wartość zapewniającą zadziałanie zabezpieczenia w wymaganym czasie.
Weryfikuje się to m.in. przez sprawdzenie, czy impedancja pętli zwarcia Zs nie przekracza wartości dopuszczalnej:
Zs,max = U0 / Ia
gdzie:
- U0 – napięcie znamionowe względem ziemi (dla 230 V przyjmujemy 230 V),
- Ia – prąd powodujący zadziałanie urządzenia ochronnego w wymaganym czasie (dla wyłącznika nadprądowego – prąd zadziałania członu zwarciowego).
Dla wyłącznika nadprądowego o charakterystyce C próg zadziałania członu zwarciowego leży w przedziale 5–10·In. Aby wyznaczyć maksymalną dopuszczalną impedancję (warunek najbardziej niekorzystny, gwarantujący zadziałanie), przyjmuje się wartość z górnej granicy, czyli:
Ia = 10·In = 10·16 A = 160 A.
Podstawiając do wzoru:
Zs,max = 230 V / 160 A = 1,4375 Ω ≈ 1,43 Ω.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- 0,71 Ω – byłoby wynikiem przyjęcia jeszcze większego prądu zadziałania (np. 20·In) lub innego założenia; jest zbyt restrykcyjne dla C16 w tym ujęciu.
- 2,87 Ω – odpowiada przyjęciu Ia = 5·In (dolna granica przedziału dla C). To może pojawiać się w praktyce obliczeń, ale nie gwarantuje zadziałania dla każdego egzemplarza w całym zakresie tolerancji, więc nie jest "maksymalną dopuszczalną" w sensie pewnego spełnienia warunku.
- 4,79 Ω – dawałoby zbyt mały prąd zwarciowy; przy tak dużej impedancji wyłącznik może nie wyłączyć w wymaganym czasie, więc SWZ może nie zostać spełnione.
Na egzaminie warto zapamiętać schemat: TN + MCB → liczysz Zs,max z U0 i Ia, a dla C zwykle przyjmujesz 10·In, gdy pytanie dotyczy "maksymalnej dopuszczalnej" impedancji.
