KWALIFIKACJA ELE5 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 39.
W instalacji 3-fazowej pracującej w układzie TN-C pojawienie się na odbiornikach napięcia fazowego wyższego niż 300 V jest spowodowane
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przerwanie ciągłości przewodu PEN w układzie TN-C powoduje "pływanie" punktu neutralnego przy niesymetrycznym obciążeniu faz. Wtedy część odbiorników jednofazowych może znaleźć się pod napięciem zbliżonym do międzyfazowego (ok. 400 V), czyli wyższym niż 300 V. Zwarcia zwykle wyzwalają zabezpieczenia, a nie podnoszą trwale napięcia na odbiornikach.

Pełne wyjaśnienie:

W układzie TN-C funkcje przewodu ochronnego i neutralnego są połączone w jednym przewodzie PEN. Dla typowej sieci 3-fazowej 230/400 V odbiorniki jednofazowe są zasilane między fazą a przewodem PEN (pełniącym rolę przewodu "neutralnego").

Gdy dojdzie do przerwania ciągłości przewodu PEN, punkt odniesienia (neutralny) dla odbiorników jednofazowych przestaje być "sztywno" związany z punktem neutralnym transformatora. W praktyce oznacza to przesunięcie punktu neutralnego (tzw. pływający neutral) zależne od tego, jak nierównomiernie są obciążone poszczególne fazy. Skutkiem może być powstanie na części odbiorników napięcia znacznie wyższego od znamionowego 230 V, nawet zbliżonego do napięcia międzyfazowego ok. 400 V, a więc wyższego niż 300 V. To typowy, bardzo niebezpieczny objaw przerwania PEN: jedne urządzenia mogą mieć zaniżone napięcie, a inne – zawyżone.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do opisu?

  • "zwarciem międzyfazowym" – takie zwarcie powoduje bardzo duży prąd zwarciowy i zwykle szybkie zadziałanie zabezpieczeń nadprądowych; nie jest to typowy mechanizm trwałego pojawienia się podwyższonego napięcia fazowego na odbiornikach.
  • "zwarciem fazy z przewodem PEN" – to również stan zwarciowy (faza do PEN), który w poprawnie działającej instalacji powinien wywołać zadziałanie zabezpieczeń. Nie jest to zjawisko "przesuwające neutral" w sposób prowadzący do systematycznego wzrostu napięcia na innych odbiornikach.
  • "przerwą w jednej z faz" – przerwa fazy powoduje brak zasilania części odbiorników lub spadki napięcia/zanik, ale sama w sobie nie wyjaśnia pojawienia się napięcia wyższego niż 300 V na odbiornikach 230 V. Mechanizm groźnego wzrostu napięcia jest charakterystyczny właśnie dla utraty przewodu neutralnego/PEN przy niesymetrii obciążeń.

W praktyce eksploatacyjnej taki objaw jest sygnałem do pilnego sprawdzenia ciągłości PEN, połączeń w złączach/rozdzielnicach oraz ewentualnego przejścia na układ TN-C-S (rozdział PEN na PE i N w odpowiednim punkcie) zgodnie z zasadami ochrony i dobrymi praktykami.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przewód PEN łączy funkcję przewodu ochronnego (PE) i neutralnego (N) w jednym przewodzie. Służy jednocześnie do celów ochrony przeciwporażeniowej i jako punkt odniesienia dla odbiorników jednofazowych w sieci 3-fazowej.
Po przerwaniu PEN punkt neutralny "pływa", a napięcia na odbiornikach jednofazowych zależą od nierównomiernych obciążeń faz. W skrajnym przypadku na części odbiorników może pojawić się napięcie zbliżone do międzyfazowego (ok. 400 V), czyli wyraźnie powyżej 300 V.
Typowe objawy to: migotanie oświetlenia, nietypowo jasne świecenie części lamp, równoczesne przygasanie innych, losowe wyłączanie zasilaczy i awarie urządzeń. Często pojawiają się też "dziwne" pomiary napięć w gniazdach.
Zwarcie międzyfazowe zwykle powoduje bardzo duży prąd i szybkie zadziałanie zabezpieczeń (wyłączenie obwodu). Nie jest to typowy mechanizm długotrwałego wzrostu napięcia fazowego na odbiornikach. Skok napięcia na odbiornikach częściej wiąże się z utratą neutralnego/PEN.
Przerwa fazy zazwyczaj powoduje zanik zasilania części odbiorników (na danej fazie) lub wyraźny spadek mocy. Przerwanie PEN daje natomiast "losowe" wahania napięć: jedne urządzenia mają zaniżone napięcie, a inne zawyżone, czasem aż do poziomu groźnego dla sprzętu.
W takiej sieci napięcie między fazą a "neutralnym" wynosi około 230 V, a między dwiema fazami około 400 V. Właśnie do tego napięcia może "zbliżyć się" zasilanie części odbiorników jednofazowych, gdy neutralny/PEN zostanie przerwany i punkt neutralny się przesunie.
Jest szczególnie niebezpieczne przy dużej niesymetrii obciążeń (np. wiele odbiorników na jednej fazie) oraz gdy w instalacji są wrażliwe urządzenia elektroniczne. Dodatkowo może pojawić się ryzyko porażeniowe, bo części przewodzące mogą osiągać niebezpieczne potencjały.
W praktyce pomocne są pomiary napięć między przewodami (L–PEN, L–L) w różnych punktach instalacji oraz sprawdzenie ciągłości i połączeń PEN w złączach/rozdzielnicach. Podejrzenie przerwania PEN wymaga ostrożności i działania zgodnie z procedurami BHP.
Rozdział PEN na oddzielne PE i N wykonuje się w określonym punkcie instalacji (układ TN-C-S), z zachowaniem zasad doboru przekrojów, połączeń i uziemienia. Kluczowe jest, aby po rozdziale nie łączyć ponownie PE i N w obwodach odbiorczych.
Częsty błąd to utożsamienie każdego niebezpiecznego zjawiska ze "zwarciem" oraz pomijanie roli punktu neutralnego. Uczniowie mylą też skutki przerwy w fazie ze skutkami przerwania PEN. Pomaga zapamiętanie: przerwany PEN = możliwe nietypowe, zawyżone napięcia na odbiornikach.
info

Około 59% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "Przerwanie ciągłości przewodu PEN w układzie TN-C powoduje "pływanie" punktu neutralnego przy niesymetrycznym obciążeniu faz."

Źródła:

  • IEC 60364-4-41: Low-voltage electrical installations – Part 4-41: Protection for safety – Protection against electric shock (zagadnienia: układy sieciowe, ochrona przy uszkodzeniach)
  • IEC 60364-5-54: Low-voltage electrical installations – Part 5-54: Selection and erection of electrical equipment – Earthing arrangements and protective conductors (zagadnienia: przewody ochronne, przewód PEN, uziemienia)

Materiały:

  • Podręczniki z elektroenergetyki/instalacji elektrycznych opisujące układy sieciowe TN
  • Materiały szkoleniowe SEP dotyczące ochrony przeciwporażeniowej i układów sieci
  • Normy z serii IEC 60364 (części dotyczące ochrony i uziemień) – do nauki zasad, nie do zapamiętywania numerów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego