W instalacji trójfazowej 400 V (napięcie międzyfazowe) moc czynna dla symetrycznego obciążenia wyraża się wzorem:
P = √3 · U · I · cosφ
W treści podano rezystancyjny charakter odbiorników, więc przyjmujemy cosφ = 1. Podstawiamy dane:
- P = 10 kW = 10 000 W
- U = 400 V
Obliczamy prąd obciążenia:
I = P / (√3 · U) = 10 000 / (1,732 · 400) ≈ 10 000 / 692,8 ≈ 14,4 A
Następnie trzeba dobrać minimalną wartość prądu znamionowego zabezpieczenia. W praktyce przyjmuje się, że prąd znamionowy zabezpieczenia nie powinien być mniejszy niż prąd obliczeniowy (dobiera się najbliższą wyższą wartość z typowego szeregu). Ponieważ 14,4 A przekracza 10 A, zabezpieczenie 10 A byłoby zbyt małe. Kolejna typowa wartość powyżej 14,4 A to 16 A, więc to jest poprawny wybór.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- 10 A – mniejsze od prądu obliczeniowego; mogłoby powodować nieuzasadnione zadziałania przy poborze bliskim 10 kW.
- 20 A – zapewniłoby działanie, ale nie jest minimalne (pytanie wymaga najmniejszej wartości spełniającej warunek).
- 25 A – tym bardziej nie jest minimalne; to przewymiarowanie w kontekście samego obciążenia 10 kW.
Wskazówka egzaminacyjna: w takich zadaniach najczęściej myli się 400 V z 230 V lub zapomina o czynniku √3. Zawsze sprawdź, czy zadanie dotyczy układu 1-fazowego czy 3-fazowego i czy podany jest charakter odbiornika (tu: rezystancyjny, więc cosφ=1).
