W ochronie przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie zasilania (SWZ) kluczowe jest, aby przy uszkodzeniu izolacji (zwarciu doziemnym) popłynął na tyle duży prąd, by zabezpieczenie odłączyło obwód w wymaganym czasie. W praktyce sprawdza się to przez warunek na impedancję pętli zwarcia Zs.
Dla obwodów 230/400 V, w których analizuje się zwarcie doziemne w obwodzie fazowym, stosuje się napięcie U0 = 230 V (napięcie faza–ziemia). Następnie dobiera się prąd zadziałania Ia wynikający z rodzaju zabezpieczenia i wymaganego czasu wyłączenia.
Dla instalacyjnego wyłącznika nadprądowego o charakterystyce C, aby zapewnić zadziałanie w krótkim czasie (typowo 0,4 s dla obwodów końcowych), przyjmuje się Ia = 10×In. Dla C20: Ia = 10×20 A = 200 A.
Obliczenie maksymalnej dopuszczalnej impedancji jest bezpośrednie:
Zs(max) = U0 / Ia = 230 V / 200 A = 1,15 Ω.
Dlaczego pozostałe propozycje są błędne:
- 2,30 Ω odpowiadałoby sytuacji, w której ktoś użył mniejszego prądu zadziałania (np. 5×In) albo innych założeń czasowych. To typowy skutek pomylenia wymagań 0,4 s z wymaganiami dla dłuższych czasów wyłączenia.
- 3,83 Ω wynika z jeszcze bardziej zaniżonego Ia (np. przyjęcia 3×In), co nie gwarantuje szybkiego wyłączenia w przypadku zwarcia.
- 2,00 Ω nie wynika z właściwego przeliczenia dla C20 i U0=230 V; to wartość "pośrednia", często brana intuicyjnie bez oparcia w relacji Zs=U0/Ia.
W praktyce pomiar Zs wykonuje się w najdalszym punkcie obwodu. Jeżeli wynik jest większy niż dopuszczalny, poprawia się warunki SWZ przez zmniejszenie rezystancji/impedancji toru (np. większy przekrój, lepsze połączenia ochronne) albo dobór innego zabezpieczenia.
