Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELE5 - CZERWIEC 2016



PYTANIE NR 29.
W instalacji mieszkaniowej 230/400 V obwód zasilania kuchni elektrycznej o nagrzewaniu rezystancyjnym jest zabezpieczony wyłącznikiem nadprądowym typu S 194 B20. Jaką maksymalną moc może mieć kuchnia podłączona do tego obwodu?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dla kuchni o nagrzewaniu rezystancyjnym przyjmuje się cosφ≈1.
Maksymalna moc obciążenia trójfazowego zabezpieczonego B20 liczymy ze wzoru P=√3·U·I. Dla U=400 V i I=20 A otrzymujemy P≈1,732·400·20≈13,9 kW, co odpowiada 13,8 kW.

Pełne wyjaśnienie:

Wyłącznik nadprądowy o prądzie znamionowym 20 A (B20) ogranicza dopuszczalny prąd obwodu do ok. 20 A na każdej fazie (w warunkach znamionowych). Ponieważ w treści podano instalację 230/400 V oraz odbiornik o nagrzewaniu rezystancyjnym, przyjmuje się współczynnik mocy cosφ ≈ 1 (moc czynna praktycznie równa mocy pozornej).

Dla typowego zasilania kuchni elektrycznej w mieszkaniu stosuje się układ trójfazowy 400 V (napięcie międzyfazowe). Wtedy maksymalną moc czynną obciążenia symetrycznego liczymy ze wzoru:

P = √3 · ULL · I · cosφ

gdzie ULL to napięcie międzyfazowe (400 V), a I to prąd fazowy (20 A). Podstawiając:

P ≈ 1,732 · 400 V · 20 A · 1 ≈ 13 856 W ≈ 13,9 kW

W odpowiedziach najbliższą wartością jest 13,8 kW (różnica wynika z zaokrągleń).

Dlaczego pozostałe wartości nie pasują?

  • 8,0 kW i 6,6 kW zwykle wynikają z błędnego przyjęcia zasilania jednofazowego 230 V lub z pominięcia czynnika √3 w obliczeniach trójfazowych.
  • 24,0 kW sugeruje przeszacowanie mocy, np. przez przyjęcie zbyt dużego prądu (większego niż 20 A) albo niewłaściwe zestawienie napięć/prądów w obliczeniu.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści jest 230/400 V, najpierw ustal, czy odbiornik jest 1-f (230 V) czy 3-f (400 V). Dla grzania rezystancyjnego przyjmuj cosφ=1, o ile nie podano inaczej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć maksymalną moc odbiornika zabezpieczonego wyłącznikiem B20?
Najpierw ustal, czy obwód jest 1‑fazowy (230 V) czy 3‑fazowy (400 V). Następnie użyj wzoru na moc: dla 1‑f P=U·I·cosφ, dla 3‑f P=√3·U·I·cosφ. Dla odbiornika rezystancyjnego zwykle przyjmujesz cosφ≈1.
Dlaczego w instalacji 230/400 V dla kuchni liczy się moc z 400 V?
W zapisie 230/400 V liczba 230 V dotyczy napięcia fazowego (L‑N), a 400 V napięcia międzyfazowego (L‑L). Kuchnie elektryczne często są zasilane trójfazowo, więc do wzoru trójfazowego podstawia się 400 V jako U międzyfazowe.
Co oznacza charakterystyka B w wyłączniku nadprądowym B20?
Litera B oznacza typ charakterystyki wyzwalania członu elektromagnetycznego (zadziałanie przy kilkukrotności prądu znamionowego). W obliczeniu maksymalnej mocy dla pracy ciągłej kluczowe jest jednak In=20 A; litera B ma większe znaczenie przy prądach rozruchowych i zwarciach.
Czy przy obciążeniu rezystancyjnym zawsze przyjmuje się cosφ=1?
Dla idealnego grzejnika rezystancyjnego cosφ=1. W praktyce urządzenia mogą mieć elementy elektroniczne (sterowanie, wentylatory), ale w zadaniach egzaminacyjnych zapis "nagrzewanie rezystancyjne" zwykle oznacza przyjęcie cosφ≈1, jeśli nie podano inaczej.
Jakie błędy najczęściej robi się w obliczeniach mocy dla trzech faz?
Najczęstsze pomyłki to: użycie 230 V zamiast 400 V, pominięcie czynnika √3, policzenie mocy tylko dla jednej fazy oraz przyjęcie przypadkowego cosφ. Pomaga schemat: 1‑f → U·I, 3‑f → √3·U·I.
Czy wyłącznik B20 oznacza, że prąd nigdy nie przekroczy 20 A?
Nie. 20 A to prąd znamionowy, przy którym wyłącznik może pracować bez wyzwolenia w określonych warunkach. Przy przeciążeniu zadziała po pewnym czasie (zależnie od krotności prądu), a przy zwarciu zadziała szybko. W zadaniach "maksymalna moc" zwykle odnosi się do prądu znamionowego.
Jak obliczyć moc 3-f z prądu 20 A krok po kroku?
1) Przyjmij U=400 V (międzyfazowe) i cosφ=1 dla rezystancji.
2) Zastosuj P=√3·U·I.
3) Podstaw: P≈1,732·400·20≈13 856 W.
4) Zamień na kW: ≈13,9 kW (zaokrąglanie do odpowiedzi).
Dlaczego odpowiedź 24 kW nie pasuje do zabezpieczenia B20?
24 kW przy 3 fazach i 400 V wymagałoby znacznie większego prądu niż 20 A (rzędu kilkudziesięciu amperów). Taka moc przekroczyłaby możliwości obwodu zabezpieczonego B20 i prowadziłaby do zadziałań zabezpieczenia lub przegrzewania przewodów, zależnie od warunków instalacji.
Czy w takich zadaniach trzeba uwzględniać spadek napięcia w przewodach?
Zwykle nie, jeśli zadanie pyta o "maksymalną moc" wynikającą z zabezpieczenia. Spadek napięcia i dobór przekroju przewodów to osobny temat projektowy. Na egzaminie, bez dodatkowych danych o długości i przekroju, przyjmuje się napięcie znamionowe 230/400 V.
Jak rozpoznać, że zadanie dotyczy obciążenia trójfazowego, a nie jednofazowego?
Wskazówkami są: zapis 230/400 V, urządzenia dużej mocy (kuchnia, płyta, piec), informacja o obwodzie dedykowanym oraz typ aparatu sugerujący 3 bieguny. Jeśli brak jednoznaczności, w zadaniach często zakłada się typowe zasilanie kuchni jako 3‑fazowe 400 V.
info

Statystycznie 34% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Dla kuchni o nagrzewaniu rezystancyjnym przyjmuje się cosφ≈1.Maksymalna moc obciążenia trójfazowego zabezpieczonego B20 liczymy ze wzoru P=√3·U·I."

Źródła:

  • PN-EN 60898-1:2019-09 (lub nowsza): Wyłączniki do zabezpieczenia przed przetężeniem dla instalacji domowych i podobnych — część 1 (ogólne wymagania, prądy znamionowe, charakterystyki zadziałania).
  • IEC 60038:2011, Standard Voltages (napięcia znormalizowane, w tym 230/400 V dla sieci nN).

Materiały:

  • Podręcznik do podstaw elektrotechniki (obwody 1-f i 3-f, moc czynna)
  • Katalogi/charakterystyki wyłączników nadprądowych producentów (znaczenie B/C/D, In)
  • Materiały szkoleniowe z instalacji elektrycznych niskiego napięcia (230/400 V)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego