KWALIFIKACJA ELE6 + ELE7 - CZERWIEC 2023

PYTANIE NR 27.
Ile wynosi obciążalność długotrwała kabla 3×120 mm2 o napięciu znamionowym 18/30 kV, ułożonym w ziemi?
Ilustracja przedstawia tabelę dotyczącą obciążalności długotrwałej kabli w kontekście egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Obciążalność długotrwała to prąd, jaki kabel może przenosić w sposób ciągły bez przekroczenia dopuszczalnej temperatury żył/izolacji. Dla kabla 3×120 mm2, 18/30 kV ułożonego w ziemi przyjmuje się wartość tabelaryczną 220 A (warunki odniesienia producenta/norm).

Pełne wyjaśnienie:

Obciążalność długotrwała (ampacity) oznacza taki prąd roboczy, który może płynąć przez kabel w sposób ciągły, aby w stanie ustalonym nie doszło do przekroczenia dopuszczalnej temperatury żyły i izolacji. W praktyce jest to zagadnienie cieplne: straty mocy w przewodniku powodują nagrzewanie, a grunt odprowadza ciepło z określoną skutecznością.

Dla kabla SN o parametrach 18/30 kV i przekroju 3×120 mm2, ułożonego w ziemi, wartość prądu dopuszczalnego zwykle odczytuje się z tabel obciążalności albo wyznacza metodą normową. W pytaniu wskazano konkretną wartość tabelaryczną: 220 A.

Dlaczego pozostałe wartości są nieprawidłowe w kontekście tego zadania?

  • 205 A – to zaniżona obciążalność, typowa raczej dla bardziej niekorzystnych warunków chłodzenia (np. gorszy grunt, większa temperatura otoczenia, większe zagęszczenie kabli) lub dla innego wariantu kabla.
  • 230 A – to wartość bliska, ale nadal inna niż przyjęta tabelarycznie dla wskazanego przypadku; w zadaniach testowych zwykle tylko jedna liczba odpowiada konkretnej pozycji tabeli/założeniom odniesienia.
  • 325 A – to wartość zdecydowanie za wysoka jak na typową obciążalność długotrwałą pojedynczego kabla 3-żyłowego 120 mm2 w ziemi; może wynikać z pomylenia sposobu ułożenia (np. powietrze) albo z pomylenia parametru (np. inne warunki albo inny przekrój).

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli pytanie nie podaje temperatury gruntu, rezystywności cieplnej gruntu ani układu ułożenia, to najczęściej odwołuje się do konkretnych warunków odniesienia z tabel (normowych lub katalogowych). W takiej sytuacji należy dopasować odpowiedź do wartości typowej dla danej pozycji tabelarycznej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Obciążalność długotrwała to maksymalny prąd, który może płynąć przez kabel ciągle, aby temperatura żyły i izolacji nie przekroczyła wartości dopuszczalnej. Wynika z bilansu cieplnego: straty w kablu vs odprowadzanie ciepła do otoczenia (np. gruntu).
W ziemi kabel oddaje ciepło przez warstwy gruntu, których przewodność cieplna bywa ograniczona. Jeśli grunt jest suchy lub ma większą rezystywność cieplną, kabel gorzej się chłodzi i dopuszczalny prąd maleje. Dlatego tabele zawsze zakładają określone warunki odniesienia.
Pośrednio tak, bo napięcie znamionowe wiąże się z konstrukcją kabla (grubość izolacji, ekran, średnice), a te elementy wpływają na odprowadzanie ciepła i straty. Sama obciążalność nie wynika jednak z napięcia, tylko z warunków cieplnych i dopuszczalnej temperatury pracy.
Najczęściej potrzebujesz: rodzaju kabla (Cu/Al, izolacja), przekroju, liczby żył, sposobu ułożenia (płasko/trójkąt), głębokości, temperatury gruntu, rezystywności cieplnej gruntu oraz informacji o sąsiednich kablach. Bez tego korzysta się z wartości tabelarycznych dla warunków odniesienia.
Obciążalność długotrwała dotyczy pracy ciągłej i ograniczenia temperatury w stanie ustalonym. Prąd zwarciowy dotyczy pracy krótkotrwałej (np. sekundy) i zależy od dopuszczalnego przyrostu temperatury podczas zwarcia. To dwa różne parametry i nie wolno ich mylić na egzaminie.
Nie, bo obciążalność zależy od warunków chłodzenia. Ten sam kabel może mieć inną dopuszczalną wartość prądu w innym gruncie, przy innej temperaturze lub przy ułożeniu kilku kabli obok siebie. W testach jedna wartość jest poprawna, bo odpowiada konkretnym założeniom tabelarycznym.
Najczęstsze błędy to: pomylenie ułożenia w ziemi z ułożeniem w powietrzu, wybór wartości dla innego przekroju (np. 95/150 mm2), ignorowanie liczby żył i mylenie kabla 3-żyłowego z układem trzech kabli jednożyłowych. Pomaga sprawdzanie pełnego opisu kabla w treści.
Obliczenia stosuje się, gdy warunki ułożenia są nietypowe (inne temperatury, inny grunt, tunele, kanały, skupiska wielu kabli) lub gdy wymagane jest formalne uzasadnienie projektu. Tabele producenta są wygodne, ale odnoszą się do określonych warunków i zwykle wymagają współczynników korekcyjnych.
Gdy kilka kabli leży blisko siebie, wzajemnie się dogrzewają, a grunt trudniej odprowadza ciepło. Skutkiem jest spadek dopuszczalnego prądu każdego kabla i konieczność stosowania współczynników grupowania lub większych odstępów. To typowy powód rozbieżności między wartościami 205 A i 220 A.
Ćwicz rozpoznawanie parametrów kabla (napięcie, przekrój, liczba żył) i pracę z tabelami obciążalności. Ucz się, od czego zależy ampacity: temperatura otoczenia, rodzaj gruntu, sposób ułożenia i grupowanie kabli. Na egzaminie zwracaj uwagę na słowa kluczowe: "w ziemi", "długotrwała", "3×".
info

Statystycznie 35% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Obciążalność długotrwała to prąd, jaki kabel może przenosić w sposób ciągły bez przekroczenia dopuszczalnej temperatury żył/izolacji."

Źródła:

  • IEC 60287-1-1, Electric cables — Calculation of the current rating — Part 1-1: Current rating equations (100 % load factor) and calculation of losses
  • IEC 60287-2-1, Electric cables — Calculation of the current rating — Part 2-1: Thermal resistance — Calculation of thermal resistance
  • IEC 60502-2, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 6 kV (Um=7,2 kV) up to 30 kV (Um=36 kV)

Materiały:

  • Normy i poradniki dotyczące wyznaczania obciążalności prądowej kabli (metody IEC 60287)
  • Katalogi producentów kabli SN (tabele obciążalności dla różnych warunków ułożenia)
  • Materiały szkolne z elektroenergetycznych linii kablowych: budowa, parametry, dobór przekrojów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego