W ochronie przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie zasilania (SWZ) w układzie TN ocenia się, czy zabezpieczenie zadziała wystarczająco szybko przy zwarciu doziemnym. Norma wskazuje warunek skuteczności:
Zs × Ia ≤ Uo, gdzie: Zs to impedancja pętli zwarcia, Ia to prąd powodujący zadziałanie zabezpieczenia w wymaganym czasie, a Uo to napięcie fazowe względem ziemi (typowo 230 V w obwodzie jednofazowym).
Krok 1: obliczenie prądu zwarciowego
Ik = Uo/Zs = 230 V / 4,2 Ω ≈ 54,8 A.
Krok 2: dobór Ia dla wyłącznika nadprądowego
Wyłączniki typu B mają wyzwalanie magnetyczne w przedziale 3–5×In, a typu C w przedziale 5–10×In. Aby zagwarantować zadziałanie w obliczeniach SWZ przyjmuje się górną granicę tego przedziału: dla typu B jest to 5×In, a dla typu C – 10×In.
Dlaczego poprawne jest "B10"?
Dla "B10" In=10 A, więc Ia=5×10 A=50 A. Sprawdzenie warunku: Zs×Ia = 4,2 Ω × 50 A = 210 V, a to jest ≤ 230 V. Równoważnie można policzyć Zs_max=Uo/Ia=230/50=4,6 Ω i porównać: 4,2 Ω < 4,6 Ω. Dodatkowo Ik≈54,8 A jest większy od 50 A, więc wyzwalacz magnetyczny ma warunki do zadziałania.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "C10": Ia=10×10 A=100 A, więc Zs_max=230/100=2,3 Ω. Przy Zs=4,2 Ω prąd zwarciowy jest za mały, by spełnić SWZ.
- "B16": Ia=5×16 A=80 A, Zs_max=230/80≈2,875 Ω. Zs=4,2 Ω przekracza dopuszczalne maksimum, więc warunek nie jest spełniony.
- "C16": Ia=10×16 A=160 A, Zs_max=230/160≈1,44 Ω. Tym bardziej nie spełnia warunku przy Zs=4,2 Ω.
Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach z Zs i wyłącznikami B/C najczęstsza pułapka to użycie dolnej granicy (np. 3×In dla B). Do oceny skuteczności SWZ stosuj górną granicę (5×In dla B i 10×In dla C), bo ma ona zapewnić zadziałanie w wymaganym czasie.
