KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 16.
Które z wymienionych oznaczeń powinna mieć wkładka topikowa do zabezpieczenia przewodów przed skutkami zwarć i przeciążeń w obwodzie jednofazowego bojlera elektrycznego o danych znamionowych: PN = 3 kW, UN = 230 V?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prąd obciążenia bojlera wynosi w przybliżeniu I = P/U = 3000 W / 230 V ≈ 13 A. Do ochrony przewodów przed skutkami zwarć i przeciążeń stosuje się wkładki pełnozakresowe gG. Najbliższy typowy prąd znamionowy powyżej prądu obciążenia to 16 A.

Pełne wyjaśnienie:

Najpierw wyznacza się prąd roboczy odbiornika jednofazowego. Dla bojlera o mocy znamionowej PN=3 kW i napięciu UN=230 V (upraszczając do obciążenia w przybliżeniu rezystancyjnego) otrzymujemy:

I ≈ P/U = 3000/230 ≈ 13 A.

Następnie dobiera się rodzaj wkładki topikowej do funkcji, którą ma spełniać zabezpieczenie. W pytaniu wskazano ochronę przewodów przed skutkami zwarć i przeciążeń, czyli potrzebne jest zabezpieczenie pełnozakresowe. Taką funkcję spełnia wkładka o charakterystyce gG (ogólnego przeznaczenia), która działa zarówno przy przeciążeniach, jak i zwarciach.

Dobór prądu znamionowego polega na przyjęciu wartości nieco wyższej od prądu obciążenia tak, aby uniknąć niepotrzebnych zadziałań w normalnej pracy, a jednocześnie nie zawyżać zabezpieczenia. Skoro prąd obciążenia wynosi ok. 13 A, właściwym wyborem z podanych opcji jest gG 16 A.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • aM 16 A – wkładka aM jest przeznaczona głównie do obwodów silnikowych (zabezpiecza przed zwarciami, a przeciążenia w praktyce realizuje inny aparat). Nie spełnia warunku ochrony przewodów przed przeciążeniem wprost, jak wymaga treść.
  • aM 20 A – dodatkowo jest to prąd bardziej zawyżony względem obciążenia, co pogarsza warunki ochrony przewodów.
  • gG 20 A – choć typ gG jest właściwy rodzajowo, prąd 20 A jest zbyt wysoki w stosunku do ok. 13 A dla tego zadania, więc nie jest najlepszym doborem z podanych odpowiedzi.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw policz prąd (P/U), potem wybierz typ wkładki zgodny z funkcją (gG dla przewodów), a na końcu dobierz najbliższą wyższą wartość znamionową z odpowiedzi.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
W obwodzie jednofazowym w prostym przybliżeniu liczysz: I = P/U. Dla 3 kW i 230 V: 3000/230 ≈ 13 A. To prąd, do którego porównujesz prąd znamionowy wkładki lub wyłącznika, dobierając najbliższą wyższą wartość.
gG to wkładka pełnozakresowa ogólnego przeznaczenia. Jest przewidziana do ochrony instalacji i przewodów zarówno przed przeciążeniem, jak i zwarciem. W zadaniach o ochronie przewodów w obwodach odbiorników (np. grzałki) zwykle wybiera się właśnie gG.
aM to wkładka stosowana głównie w obwodach silnikowych, nastawiona przede wszystkim na zwarcia. W praktyce przeciążenia silnika zabezpiecza się innym aparatem (np. zabezpieczeniem termicznym). Dlatego aM nie jest typowym wyborem, gdy pytanie wymaga ochrony przewodów przed przeciążeniem.
Najpierw wychodzi prąd obciążenia ok. 13 A. Z podanych opcji wybiera się prąd znamionowy nieco wyższy, aby nie było zbędnych zadziałań, ale jednocześnie nie zawyżać zabezpieczenia. 16 A jest bliżej prądu obciążenia niż 20 A i daje lepszą ochronę przewodów.
W typowych zadaniach egzaminacyjnych bojler (grzałka) traktuje się jako obciążenie w dużej mierze rezystancyjne, więc można przyjąć I ≈ P/U. W praktyce mogą występować elementy pomocnicze (termostat, elektronika), ale główny pobór prądu wynika z grzałki.
Ochrona przewodów dotyczy dopuszczalnego prądu i nagrzewania żył oraz izolacji instalacji. Ochrona urządzenia może mieć inne kryteria (np. charakter rozruchu silnika). Jeśli w treści jest "przewody przed skutkami zwarć i przeciążeń", najczęściej chodzi o dobór typu pełnozakresowego (np. gG).
W tym typie pytania liczenie jest najpewniejsze: najpierw wyznaczasz prąd (P/U), potem dobierasz typ wkładki do funkcji (ochrona przewodów) i wybierasz najbliższą wyższą wartość. Bez obliczeń łatwo wpaść w pułapkę "wezmę 20 A, bo moc duża".
Najczęściej: (1) pomylenie gG z aM, (2) zawyżenie prądu znamionowego "na zapas", (3) pominięcie obliczenia prądu z P i U, (4) założenie, że każda wkładka chroni tak samo przed przeciążeniem. Pomaga schemat: policz I → wybierz typ → dobierz In.
Nie. Wkładka topikowa jest przede wszystkim zabezpieczeniem nadprądowym (zwarcia/przeciążenia). Ochrona przeciwporażeniowa zależy m.in. od układu sieci, przewodu ochronnego, połączeń wyrównawczych i często od zastosowania RCD. Nie należy utożsamiać zabezpieczenia nadprądowego z ochroną przeciwporażeniową.
W obiektach i instalacjach związanych z eksploatacją sieci gazowych często są urządzenia elektryczne (podgrzewacze, automatyka, zasilanie pomocnicze). Umiejętność doboru zabezpieczenia nadprądowego do obwodu jednofazowego przydaje się przy przeglądach, uruchomieniach i ocenie poprawności instalacji zasilających urządzenia pomocnicze.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 54% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Prąd obciążenia bojlera wynosi w przybliżeniu I = P/U = 3000 W / 230 V ≈ 13 A."

Źródła:

  • IEC 60269-1: Low-voltage fuses – Part 1: General requirements, definicje i klasy użytkowania (gG, aM)
  • PN-EN 60269-1 (odpowiednik EN/IEC 60269-1): Bezpieczniki topikowe niskonapięciowe – wymagania ogólne, klasy wkładek gG i aM

Materiały:

  • Podstawy elektrotechniki: obwody jednofazowe (P=U·I) – rozdział o mocy i prądzie
  • Materiały dydaktyczne o zabezpieczeniach nadprądowych i doborze wkładek topikowych
  • Karty katalogowe producentów wkładek topikowych NH/D/D0 – opis charakterystyk gG i aM

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego