W układzie TN-C podstawowym mechanizmem ochrony przy uszkodzeniu (dotyku pośrednim) jest samoczynne wyłączenie zasilania. Aby wyłączenie nastąpiło, w obwodzie zwarciowym musi popłynąć prąd na tyle duży, by zadziałało zastosowane zabezpieczenie (np. bezpiecznik, wyłącznik nadprądowy). W zadaniu rolę progu zadziałania reprezentuje Ia = 100 A.
Kluczowa jest tu impedancja pętli zwarcia Zs. Im większa Zs, tym mniejszy prąd zwarcia dla danego napięcia. Prąd zwarciowy (w uproszczeniu) wyznaczamy ze wzoru:
I = U0 / Zs
Podstawiamy dane:
I = 230 V / 3,1 Ω ≈ 74 A
Następnie porównujemy wynik z progiem zadziałania:
- obliczony prąd zwarcia ≈ 74 A,
- wymagany do zadziałania: Ia = 100 A.
Ponieważ 74 A jest mniejsze niż 100 A, zabezpieczenie nie osiągnie warunków zadziałania (albo zadziała zbyt późno), więc ochrona oparta na szybkim wyłączeniu nie będzie skuteczna. Z tego wynika, że poprawne jest stwierdzenie: "impedancja pętli zwarcia jest za duża".
Pozostałe odpowiedzi nie opisują właściwego kryterium w tym zadaniu:
- "rezystancja uziomu jest za mała" – mała rezystancja uziomu zwykle poprawia warunki odprowadzenia prądu do ziemi, ale w tym zadaniu skuteczność oceniana jest przez relację Zs i Ia, a nie przez sam uziom.
- "impedancja sieci zasilającej jest za mała" – mała impedancja źródła zwiększa prąd zwarcia, co sprzyja zadziałaniu zabezpieczenia, więc nie tłumaczy braku skuteczności.
- "rezystancja izolacji stanowiska jest za duża" – wysoka rezystancja izolacji zmniejsza prądy upływu i zwykle jest korzystna; nie stanowi przyczyny nieskutecznego zadziałania zabezpieczenia nadprądowego w pętli zwarcia.
W praktyce wynik "za duża Zs" często wskazuje na zbyt długie przewody, zbyt mały przekrój, niepewne połączenia lub degradację styków – wszystko to zwiększa impedancję pętli i obniża prąd zwarcia.
