KWALIFIKACJA ELE5 - CZERWIEC 2023

PYTANIE NR 20.
Ile wynosi najmniejsza wartość prądu wywołującego zadziałanie wyłącznika nadprądowego o przedstawionej charakterystyce i prądzie znamionowym 10 A, aby wyłącznik ten zapewniał w sieci TN-S skuteczną ochronę przeciwporażeniową przy uszkodzeniu?
Ilustracja przedstawia wykres w układzie logarytmicznym zatytułowany 'Charakterystyka B'.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dla wyłącznika o charakterystyce B wyzwalacz elektromagnetyczny zadziała w paśmie 3–5 × In. Ponieważ pytanie dotyczy najmniejszej wartości prądu wywołującego zadziałanie, przyjmuje się dolną granicę pasma: 3 × 10 A = 30 A. Wartość 50 A odpowiada górnej granicy (5 × In).

Pełne wyjaśnienie:

Wyłącznik nadprądowy ma dwa podstawowe mechanizmy zadziałania:

  • wyzwalacz termiczny (przeciążeniowy) – działa wolniej i reaguje na długotrwałe przekroczenia prądu znamionowego,
  • wyzwalacz elektromagnetyczny (zwarciowy, bezzwłoczny) – działa bardzo szybko i odpowiada za wyłączenie przy dużych prądach zwarciowych.

Dla charakterystyki B zakres zadziałania wyzwalacza elektromagnetycznego jest określony jako 3–5 × In. Oznacza to, że zadziałanie może nastąpić w pewnym paśmie wartości prądu (tolerancja działania aparatu), a nie w jednej dokładnej wartości.

W zadaniu podano prąd znamionowy In = 10 A i pytanie brzmi o najmniejszą wartość prądu wywołującego zadziałanie. Najmniejszą wartością w paśmie 3–5 × In jest dolna granica:

Ia(min) = 3 × In = 3 × 10 A = 30 A.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • 50 A – to górna granica pasma (5 × In). Jest często przyjmowana w praktyce jako wartość zapewniająca pewne, szybkie zadziałanie, ale nie jest "najmniejszą" wartością wywołującą zadziałanie.
  • 15 A – odpowiada 1,5 × In. To obszar bliższy zadziałaniu przeciążeniowemu (termicznemu), a nie progowi bezzwłocznemu dla charakterystyki B.
  • 12 A – to 1,2 × In, czyli niewielkie przeciążenie; nie jest to poziom, przy którym oczekuje się zadziałania członu zwarciowego.

W kontekście ochrony przeciwporażeniowej w układzie TN-S spotyka się warunek skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania Zs × Ia ≤ U0. W projektowaniu często wybiera się wartość z górnej granicy pasma (np. 5 × In) dla "pewności" wyłączenia, jednak to pytanie sprawdza rozumienie pojęcia minimalnego prądu zadziałania wynikającego z charakterystyki B.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Charakterystyka B określa, przy jakich wielokrotnościach prądu znamionowego wyłącznik zadziała, zwłaszcza w części zwarciowej (elektromagnetycznej). Dla typu B zadziałanie bezzwłoczne jest w zakresie ok. 3–5 razy In, co widać na wykresie czasowo-prądowym.
Najpierw ustalasz prąd znamionowy: In = 10 A. Dla charakterystyki B dolna granica zadziałania wyzwalacza elektromagnetycznego to 3 × In. Liczysz: 3 × 10 A = 30 A. To minimalna wartość, przy której zadziałanie może już wystąpić.
Wartość 50 A odpowiada 5 × In dla In = 10 A, czyli górnej granicy pasma zadziałania wyzwalacza elektromagnetycznego. To poziom kojarzony z "pewnym" szybkim zadziałaniem, ale pytanie dotyczy wartości najmniejszej, czyli dolnej granicy 3 × In.
Najczęściej myli się: dolną i górną granicę pasma (np. 3×In vs 5×In dla B), a także miesza zadziałanie termiczne (przeciążenie) z elektromagnetycznym (zwarcie). Błędem jest też pomijanie słowa "najmniejsza" w treści pytania.
To część wyłącznika odpowiedzialna za bardzo szybkie wyłączenie przy dużych prądach, typowych dla zwarcia. Działa bezzwłocznie (rzędu ułamków sekundy). Jego próg zadziałania zależy od charakterystyki (np. B: 3–5 × In).
Wyzwalacz termiczny reaguje na przeciążenia, czyli dłuższe przekroczenie prądu znamionowego (niewielkie wielokrotności In). Działa wolniej niż człon elektromagnetyczny i chroni przewody przed przegrzaniem. Nie służy do bezzwłocznego wyłączenia typowego zwarcia.
To sposób sprawdzenia, czy przy uszkodzeniu (np. zwarciu do przewodu ochronnego) popłynie na tyle duży prąd, aby zabezpieczenie wyłączyło zasilanie w wymaganym czasie. Zs to impedancja pętli zwarcia, Ia to prąd wyłączający, a U0 to napięcie względem ziemi.
W praktyce często przyjmuje się górną granicę (np. 5 × In) jako wartość "gwarantującą" szybkie zadziałanie członu elektromagnetycznego. Jednak gdy pytanie dotyczy najmniejszej wartości prądu wywołującego zadziałanie, właściwa jest dolna granica 3 × In.
Na wykresie czasowo-prądowym (często w skali logarytmicznej) szukasz pionowych odcinków pasma działania. Dla charakterystyki B pionowe "ścianki" strefy bezzwłocznej wypadają w okolicy 3 oraz 5 na osi "krotność In".
Utrwal tabele/progi dla B, C, D (wielokrotności In), ćwicz rozróżnianie członu termicznego i elektromagnetycznego oraz rozwiązuj zadania z przeliczeń 3×In, 5×In itd. Dodatkowo powiąż to z ochroną w układach TN i pomiarami pętli zwarcia.
info

Około 63% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "Dla wyłącznika o charakterystyce B wyzwalacz elektromagnetyczny zadziała w paśmie 3–5 × In."

Źródła:

  • PN-EN 60898-1:2019-02, "Wyłączniki do zabezpieczenia przed prądem przetężeniowym instalacji domowych i podobnych (MCB)", zakres charakterystyk czasowo-prądowych B/C/D oraz progi zadziałania członu bezzwłocznego
  • PN-EN 60947-2, "Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa – Wyłączniki", wymagania i charakterystyki działania wyłączników (zastosowania przemysłowe)
  • IEC 60898-1, "Electrical accessories – Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations", definicje charakterystyk i zakresy wielokrotności In dla zadziałania członu elektromagnetycznego

Materiały:

  • Tekst normy PN-EN 60898-1 (w zakresie charakterystyk B/C/D i progów zadziałania)
  • Karty katalogowe producentów wyłączników nadprądowych z wykresami czasowo-prądowymi
  • Materiały dydaktyczne z ochrony przeciwporażeniowej w układach TN (warunek Zs×Ia≤U0)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego