W ochronie przeciwporażeniowej realizowanej przez samoczynne wyłączenie zasilania kluczowe jest to, aby w przypadku uszkodzenia izolacji (np. zwarcia przewodu fazowego do obudowy połączonej z PE) popłynął prąd na tyle duży, by zabezpieczenie nadprądowe wyłączyło obwód w wymaganym czasie. W praktyce sprawdza się to warunkiem na impedancję pętli zwarcia Zs.
Zależność obliczeniowa ma postać: Zs × Ia ≤ U0, a w typowych zadaniach przekształca się ją do: Zs = U0 / Ia, gdzie:
- U0 to napięcie względem ziemi (dla sieci 230/400 V przyjmuje się 230 V, czyli napięcie fazowe),
- Ia to prąd powodujący zadziałanie zabezpieczenia w wymaganym czasie,
- Zs to impedancja pętli zwarcia mierzona/oceniana w najdalszym punkcie obwodu.
Dla wyłącznika instalacyjnego o charakterystyce C przyjmuje się, że zadziałanie bezzwłoczne następuje w zakresie 5–10×In. Do weryfikacji warunku ochrony stosuje się podejście konserwatywne, czyli górną granicę 10×In. Dla C10: In=10 A, więc Ia=10×10 A=100 A.
Obliczenie maksymalnej dopuszczalnej impedancji:
- U0 = 230 V
- Ia = 100 A
- Zs = 230 V / 100 A = 2,3 Ω
Dlaczego pozostałe wartości są niepoprawne? 4,6 Ω odpowiadałoby sytuacji z niższym prądem zadziałania (np. typowo kojarzonym z charakterystyką B przy 5×In dla In=10 A). 7,7 Ω i 8,0 Ω oznaczają jeszcze mniejszy prąd zwarciowy, co zwiększa ryzyko zbyt wolnego zadziałania zabezpieczenia i niespełnienia warunku ochrony.
W praktyce pomiar IPZ wykonuje się miernikiem w najdalszym punkcie obwodu; wynik nie może przekroczyć wartości obliczonej. Zbyt duża impedancja zwykle wynika z długich przewodów, zbyt małego przekroju lub słabych połączeń w torze PE.
