KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2015 (test 2)

PYTANIE NR 22.
Jaki minimalny przekrój, ze względu na obciążalność długotrwałą, powinny mieć przewody DY ułożone w rurze izolacyjnej, zasilające odbiornik trójfazowy o mocy 10 kW z sieci trójfazowej o napięciu 400 V?
Ilustracja przedstawia materiały pomocnicze do zadania egzaminacyjnego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Najpierw wyznacza się prąd odbiornika trójfazowego:
I = P/(√3·U) = 10000/(1,732·400) ≈ 14,4 A. Następnie z tablic obciążalności dla przewodów w rurze izolacyjnej (3 żyły obciążone) wybiera się najmniejszy przekrój, dla którego Idd ≥ 14,4 A. Dla 1,5 mm² Idd wynosi 15 A, więc spełnia warunek.

Pełne wyjaśnienie:

Zadanie dotyczy minimalnego przekroju przewodów DY dobranego wyłącznie ze względu na obciążalność prądową długotrwałą (czyli taką, przy której przewód może pracować w sposób ciągły bez przekroczenia dopuszczalnej temperatury izolacji). Warunek do spełnienia ma postać: Idd ≥ I.

1) Obliczenie prądu odbiornika trójfazowego
W typowych zadaniach egzaminacyjnych (gdy nie podano cosφ) stosuje się zależność dla mocy czynnej w sieci 3-f: I = P/(√3·U).
Podstawienie danych: P = 10 kW = 10000 W, U = 400 V:
I = 10000 / (1,732 · 400) ≈ 14,43 A.

2) Dobór przekroju z tablic obciążalności
Przewody są ułożone w rurze izolacyjnej, więc trzeba użyć kolumny/tablicy dla tego sposobu ułożenia. Dla obwodu trójfazowego w doborze obciążalności przyjmuje się 3 żyły obciążone (zgodnie z przypisem w tablicy nie wlicza się przewodu neutralnego N ani ochronnego PE).

Wartości z tablic dla "rura izolacyjna, 3 żyły obciążone" wskazują m.in.:

  • 1,0 mm² → 12 A (za mało, bo 12 A < 14,43 A),
  • 1,5 mm² → 15 A (spełnia warunek, bo 15 A ≥ 14,43 A),
  • 2,5 mm² → 21 A (również spełnia, ale nie jest minimalne),
  • 4 mm² → 31 A (także spełnia, lecz przewymiarowane w kontekście pytania),
  • 6 mm² → 40 A (także spełnia, lecz przewymiarowane).

Wniosek: minimalnym przekrojem spełniającym warunek obciążalności długotrwałej jest 1,5 mm².

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?
Odpowiedź "2,5 mm2" jest częstą pułapką: to bezpieczny i popularny przekrój w praktyce, ale pytanie wymaga minimum, a 1,5 mm² już spełnia Idd ≥ I. Odpowiedzi "4 mm2" i "6 mm2" również zapewniają odpowiednią obciążalność, jednak nie są minimalne, więc są niezgodne z treścią zadania.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze podkreśl w treści słowo minimalny i dobieraj najmniejszy przekrój, który spełnia warunek z tablicy dla właściwego sposobu ułożenia i właściwej liczby żył obciążonych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
W zadaniach egzaminacyjnych zwykle stosuje się wzór I = P/(√3·U). Dla P=10000 W i U=400 V otrzymasz ok. 14,4 A. Potem porównujesz ten prąd z obciążalnością długotrwałą Idd z tablic dla danego sposobu ułożenia przewodów.
W typowym obwodzie trójfazowym prąd płynie w trzech przewodach fazowych, więc to one nagrzewają się i decydują o obciążalności. W tablicach jest też przypis, że nie wlicza się przewodu neutralnego N ani ochronnego PE, bo nie są traktowane jako żyły obciążone w tym ujęciu.
Obciążalność długotrwała Idd to maksymalny prąd, który może płynąć przez przewód w sposób ciągły, bez przekroczenia dopuszczalnej temperatury izolacji. Zależy m.in. od przekroju, materiału żyły, rodzaju izolacji oraz sposobu ułożenia (np. w rurze izolacyjnej).
Najpierw oblicz prąd obciążenia I. Następnie wybierz w tablicy kolumnę dla rury izolacyjnej i odpowiednią liczbę żył obciążonych (dla 3-f zwykle 3). Minimalny przekrój to najmniejszy taki, dla którego Idd ≥ I.
Jako przekrój "działający" często tak, bo ma większą obciążalność niż wynika z obliczonego prądu ok. 14,4 A. Jednak w pytaniu pada słowo minimalny ze względu na obciążalność długotrwałą, więc wybiera się najmniejszy przekrój spełniający warunek z tablic, a nie "zapasowy".
Rura izolacyjna pogarsza odprowadzanie ciepła do otoczenia, więc przewód nagrzewa się bardziej niż przy ułożeniu "na powietrzu" lub pojedynczo. Dlatego w tablicach dla rur izolacyjnych wartości Idd są niższe, a wymagany przekrój może być większy niż w innych metodach ułożenia.
Najczęstsze pomyłki to: użycie wzoru jednofazowego zamiast trójfazowego, odczyt z niewłaściwej kolumny (inny sposób ułożenia), przyjęcie złej liczby żył obciążonych oraz wybór zbyt dużego przekroju mimo wymogu "minimalny". Warto sprawdzać warunek Idd ≥ I.
Spadek napięcia rozważa się szczególnie przy długich trasach kablowych, dużych prądach oraz odbiornikach wrażliwych na zaniżone napięcie. Pytanie egzaminacyjne może jednak dotyczyć wyłącznie obciążalności długotrwałej, wtedy dobór robisz z tablic Idd, a spadek napięcia jest osobnym kryterium do sprawdzenia.
Jeśli zadanie nie podaje cosφ, w praktyce testowej zwykle przyjmuje się uproszczenie cosφ=1 i korzysta z zależności I = P/(√3·U). Gdy cosφ jest podany, trzeba użyć pełniejszego wzoru (uwzględniającego cosφ), bo prąd może wyjść większy i wtedy minimalny przekrój może się zmienić.
W tablicach obciążalności szukasz nagłówka odnoszącego się do sposobu ułożenia, np. "w rurach izolacyjnych" albo "pod wspólną osłoną z materiału izolacyjnego". Potem wybierasz podkolumnę dla liczby żył obciążonych (np. 3). Dopiero z tej kolumny odczytujesz Idd.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 52% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Najpierw wyznacza się prąd odbiornika trójfazowego:I = P/(√3·U) = 10000/(1,732·400) ≈ 14,4 A."

Źródła:

  • PN-HD 60364-5-52:2011P, część dotycząca obciążalności prądowej przewodów i metod ułożenia (tablice obciążalności długotrwałej).
  • PN-IEC 60364-5-523:2001, Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego – Obciążalność prądowa długotrwała przewodów (tablice obciążalności).

Materiały:

  • Norma PN-HD 60364-5-52 (część dotycząca doboru obciążalności prądowej i sposobów ułożenia przewodów)
  • Tablice obciążalności długotrwałej przewodów Cu z izolacją PVC (70°C) dla różnych metod ułożenia
  • Podręczniki/opracowania do elektrotechniki instalacyjnej: obwody trójfazowe i dobór przewodów

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego