W układzie TN-S ochrona przeciwporażeniowa przy uszkodzeniu polega na samoczynnym wyłączeniu zasilania (SWZ). Żeby zabezpieczenie zadziałało wystarczająco szybko, impedancja pętli zwarcia Zs musi być na tyle mała, aby prąd zwarciowy osiągnął wartość wymaganą do wyłączenia w czasie normowym.
Dla obwodów końcowych w TN przyjmuje się czas wyłączenia ≤ 0,4 s. W uproszczeniu zależność ma postać: Zs ≤ Uo/Ia, gdzie Uo=230 V, a Ia to prąd zapewniający zadziałanie zabezpieczenia. Dla wyłącznika nadprądowego o charakterystyce C człon elektromagnetyczny działa w zakresie ok. 5–10·In, więc dla C16 dolna granica to 5·16 A = 80 A.
Kluczowe jest jednak to, że w praktyce odbiorów i pomiarów stosuje się wartości tabelaryczne wynikające z norm, które uwzględniają margines bezpieczeństwa (m.in. warunki pracy, wpływ temperatury przewodów i zjawiska przy zwarciu). Dlatego dopuszczalna Zs jest przyjmowana konserwatywnie jako ok. połowa wartości czysto teoretycznej.
Dla C16 w TN otrzymuje się wartość dopuszczalną około 1,44 Ω, co po zaokrągleniu daje 1,43 Ω – i to jest kryterium spełnienia SWZ.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- 0,71 Ω – wartość zbyt mała; odpowiadałaby ostrzejszemu założeniu (np. innemu doborowi Ia lub dodatkowym zapasom), ale nie jest typową wartością graniczną dla C16 w TN przy czasie 0,4 s wg tabel stosowanych dydaktycznie.
- 2,87 Ω – to wynik z samego wzoru 230/80, czyli podejście teoretyczne bez normowego marginesu bezpieczeństwa; w zadaniu chodzi o maksymalną wartość dopuszczalną przy SWZ wg praktyki normowej/tabelarycznej.
- 4,79 Ω – odpowiadałoby zbyt małemu prądowi wyzwalającemu (np. 3·In typowe dla charakterystyki B) i nie zapewnia wymaganego zadziałania dla C16 w 0,4 s.
Na egzaminie warto zapamiętać: dla SWZ w TN nie wystarczy samo Zs=Uo/Ia; trzeba stosować podejście normowe (tabele) i właściwy czas wyłączenia.
