Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELE5 - WRZESIEŃ 2014


PYTANIE NR 30.
Instalacja, w której zamontowano piec oporowy zawierający 3 grzałki o mocy 1 kW i napięciu 230 V każda, jest zasilana jednofazowo przewodem miedzianym o długości 45 m. Aby spadek napięcia ΔU% nie był większy niż 3%, do rozdzielnicy zasilającej powinien dochodzić przewód o przekroju nie mniejszym niż
Ilustracja przedstawia wzór matematyczny używany do obliczeń związanych z instalacjami elektrycznymi.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Piec oporowy ma cosφ≈1, więc prąd obciążenia wynosi ok. I = P/U = 3000/230 ≈ 13 A.
Spadek napięcia w zasilaniu jednofazowym zależy od rezystancji pętli (L i przekrój). Dla 45 m i limitu 3% dobiera się przekrój tak, aby ΔU nie przekraczało ok. 6,9 V, co daje minimalnie 4 mm².

Pełne wyjaśnienie:

Odbiornik jest oporowy (grzałki), więc przyjmuje się cosφ≈1 i moc czynna równa mocy pozornej. Całkowita moc pieca wynosi: P = 3 × 1 kW = 3 kW. Zasilanie jest jednofazowe 230 V, więc prąd obciążenia można oszacować ze wzoru:

I = P / U → I ≈ 3000 W / 230 V ≈ 13 A.

Warunek zadania dotyczy spadku napięcia ΔU% ≤ 3%. Dla 230 V oznacza to dopuszczalny spadek rzędu 0,03 × 230 V ≈ 6,9 V.

W obwodzie jednofazowym spadek napięcia zależy od rezystancji całej pętli prądowej (żyła fazowa i neutralna), dlatego w obliczeniach pojawia się czynnik "2 × L". Rezystancja przewodu maleje wraz ze wzrostem przekroju, więc większy przekrój daje mniejszy spadek napięcia.

Odpowiedź "4 mm2" jest właściwa, bo przy tej długości i prądzie ok. 13 A pozwala spełnić warunek 3% bez "przewymiarowania".

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "1,5 mm2" – przekrój zbyt mały jak na 45 m: rezystancja przewodu jest większa, więc spadek napięcia rośnie i łatwo przekracza limit 3%.
  • "2,5 mm2" – często spotykany w instalacjach, ale przy dłuższych odcinkach i kilkunastoamperowym obciążeniu może nie spełnić restrykcyjnego warunku spadku napięcia.
  • "6 mm2" – technicznie zmniejszy spadek napięcia, ale nie jest minimalnym wymaganym przekrojem; w zadaniu chodzi o najmniejszy przekrój spełniający kryterium 3%.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdzaj, czy zadanie dotyczy spadku napięcia, a nie tylko obciążalności prądowej. Przy zasilaniu jednofazowym pamiętaj o długości pętli (zwykle 2 × L).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć prąd pieca oporowego z mocy i napięcia?
Dla odbiornika oporowego zwykle przyjmuje się cosφ≈1, więc I = P/U. Najpierw zsumuj moce (np. 3×1 kW = 3 kW), zamień na waty i podziel przez 230 V. Wynik prądu jest podstawą do sprawdzenia spadku napięcia i doboru przewodu.
Dlaczego w obwodzie jednofazowym liczy się spadek napięcia dla pętli?
Prąd płynie żyłą fazową do odbiornika i wraca żyłą neutralną, więc spadek napięcia powstaje na obu żyłach. W praktyce oznacza to uwzględnienie długości "tam i z powrotem" (często jako 2×L). Pominięcie tego zaniża spadek napięcia i prowadzi do zbyt małego przekroju.
Co oznacza warunek ΔU% ≤ 3% w zadaniach z doborem przewodu?
To ograniczenie dopuszczalnego spadku napięcia między rozdzielnicą a odbiornikiem. Liczy się je jako procent napięcia znamionowego (np. 230 V). Jeśli wyjdzie więcej niż 3%, odbiornik może pracować nieprawidłowo, a instalacja nie spełnia przyjętego kryterium jakości zasilania.
Jakie dane są potrzebne do obliczenia spadku napięcia na przewodzie miedzianym?
Najczęściej potrzebujesz: prądu obciążenia, długości odcinka, napięcia znamionowego oraz parametrów przewodu (materiał, przekrój, rezystancja jednostkowa). Dla odbiorników oporowych pomija się zwykle składową reaktancyjną, ale w zadaniach może być wymagane przyjęcie konkretnego modelu.
Czy 45 m w zadaniu to długość w jedną stronę czy całej trasy?
W typowych zadaniach długość podana jest "w jedną stronę" od rozdzielnicy do odbiornika, a w obliczeniach spadku napięcia uwzględnia się powrót prądu (2×L). Jeśli autor zadania rozumie długość inaczej, powinien to doprecyzować. Na egzaminie przyjmuj najczęstszy wariant, o ile brak innych wskazówek.
Dlaczego przekrój 2,5 mm² bywa za mały przy długich odcinkach?
Nawet jeśli przewód przeniesie prąd ze względu na obciążalność, to przy dłuższej długości rośnie jego rezystancja całkowita, a wraz z nią spadek napięcia. Kryterium 3% jest dość restrykcyjne, więc przy kilkudziesięciu metrach i kilkunastu amperach często potrzeba większego przekroju niż "standardowe" 2,5 mm².
Jakie błędy najczęściej robi się w zadaniach o spadku napięcia?
Najczęstsze pomyłki to: nieuwzględnienie pętli (brak 2×L), błędne przeliczenie kW na W, podstawienie złego napięcia (np. 400 V zamiast 230 V), oraz wybór przekroju "na pamięć". Warto też uważać na zapis jednostek i zaokrąglenia, bo wpływają na graniczne wyniki.
Czy dla grzałek trzeba uwzględniać współczynnik mocy cosφ?
Dla typowych grzałek (odbiornik oporowy) cosφ jest bliski 1, więc w uproszczonych obliczeniach przyjmuje się cosφ≈1. Jeśli jednak zadanie dotyczy urządzeń z elementami indukcyjnymi lub elektronicznymi, cosφ może być inny i wtedy wpływa na prąd oraz spadek napięcia.
Kiedy wybiera się większy przekrój niż wynika ze spadku napięcia?
Większy przekrój może być potrzebny, gdy decyduje inny warunek: obciążalność długotrwała, warunki ułożenia przewodu, dopuszczalna temperatura, wytrzymałość mechaniczna albo warunki samoczynnego wyłączenia zasilania. Na egzaminie trzeba rozpoznać, które kryterium jest wskazane w treści zadania.
Jak to się łączy z praktyką technika gazownictwa na budowie?
W obiektach gazowniczych często występują urządzenia pomocnicze zasilane elektrycznie (ogrzewanie szaf, automatyka, czujniki, grzałki). Umiejętność oceny spadku napięcia pomaga w odbiorach i weryfikacji dokumentacji, aby urządzenia pracowały stabilnie i nie generowały błędów sterowania.
info

Statystycznie 66% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Piec oporowy ma cosφ≈1, więc prąd obciążenia wynosi ok. I = P/U = 3000/230 ≈ 13 A.Spadek napięcia w zasilaniu jednofazowym zależy od rezystancji pętli (L i przekrój)."

Źródła:

  • PN-HD 60364-5-52 (Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego – Oprzewodowanie) – zasady doboru przewodów i kryteria spadku napięcia
  • PN-EN 60228 (Przewody elektryczne – Żyły przewodów) – zależności przekrojów żył i parametrów przewodów

Materiały:

  • Normy i poradniki dotyczące instalacji niskiego napięcia (dobór przekrojów, spadki napięć)
  • Tablice rezystancji żył miedzianych i zależności od przekroju
  • Zbiory zadań z elektrotechniki: spadki napięcia i dobór przewodów
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego