KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2016

PYTANIE NR 18.
Który z wyłączników nadmiarowo-prądowych należy zastosować do zabezpieczenia obwodu elektrycznego o prądzie obliczeniowym Ib=20A, przewodzie o długotrwałej obciążalności prądowej Iz=27A oraz przewidywanym prądzie zwarciowym 150A?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dobór wyłącznika zaczyna się od ochrony przeciążeniowej: musi być spełnione Ib≤In≤Iz, czyli 20A≤In≤27A, dlatego wybiera się In=25A.
Potem sprawdza się zadziałanie przy zwarciu: dla B25 próg członu zwarciowego to ok. 3–5×In (75–125A), więc przy 150A zadziała.

Pełne wyjaśnienie:

Wyłącznik nadprądowy ma chronić przewód zarówno przed przeciążeniem, jak i przed zwarciem. Dlatego nie dobiera się go wyłącznie z przewidywanego prądu zwarciowego, lecz najpierw z warunku przeciążeniowego wymaganego w praktyce do ochrony przewodów: Ib≤In≤Iz.

W zadaniu prąd obliczeniowy obwodu wynosi Ib=20 A, a długotrwała obciążalność prądowa przewodu Iz=27 A. Oznacza to, że prąd znamionowy wyłącznika In musi mieścić się między 20 A a 27 A. Z typowych prądów znamionowych najbliższą właściwą wartością jest 25 A, więc wybór powinien mieć oznaczenie "25".

Następnie sprawdza się, czy zabezpieczenie zadziała przy zwarciu. O tym decyduje człon elektromagnetyczny (zwarciowy), którego próg zależy od charakterystyki:

  • dla B: ok. 3–5×In,
  • dla C: ok. 5–10×In,
  • dla D: ok. 10–20×In.

Dla "B25" próg natychmiastowego zadziałania to ok. 75–125 A, więc przy przewidywanym prądzie zwarciowym 150 A wyłącznik zadziała szybko i odłączy obwód.

Pozostałe propozycje są nieprawidłowe z typowych powodów: "C16" i "D10" mają zbyt mały prąd znamionowy (nie spełniają doboru In pod Ib=20 A), natomiast "C20" spełnia dolną granicę In, ale nie realizuje wskazanego w zadaniu doboru In=25 A wynikającego z przedziału do 27 A oraz typowego stopniowania wartości znamionowych. Dodatkowo przy zwarciu 150 A charakterystyka C dla 20 A może zadziałać na granicy zakresu (5×In=100 A, 10×In=200 A), co czyni ją mniej jednoznaczną niż B25 w kontekście podanych danych.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw dobierz In z Ib i Iz (ochrona przed przeciążeniem), a dopiero potem sprawdź, czy prąd zwarciowy "łapie się" na próg członu zwarciowego dla B/C/D.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Ib to prąd obliczeniowy obwodu (wynikający z obciążenia). In to prąd znamionowy wyłącznika. Iz to długotrwała obciążalność prądowa przewodu. W doborze przeciążeniowym stosuje się zasadę: Ib ≤ In ≤ Iz, aby przewód nie był przeciążany.
Najpierw stosuje się warunek ochrony przewodu: Ib ≤ In ≤ Iz. Przy Ib=20A i Iz=27A wyłącznik musi mieć In w przedziale 20–27A. Z typowych stopni (…16, 20, 25, 32…) właściwym wyborem jest zwykle 25A, bo mieści się w przedziale i daje zapas do Iz.
Prąd zwarciowy mówi głównie o tym, czy zadziała człon elektromagnetyczny (zwarciowy). Wyłącznik ma jednak również chronić przewód przed długotrwałym przeciążeniem. Bez Ib i Iz nie da się sprawdzić, czy In nie będzie za duże (wtedy przewód może się przegrzewać, mimo że zwarcie byłoby wyłączane poprawnie).
Charakterystyka B określa próg zadziałania członu zwarciowego na poziomie ok. 3–5×In. Oznacza to szybsze "wybicie" przy mniejszych prądach zwarciowych niż w C lub D. Stosuje się ją często tam, gdzie nie ma dużych prądów rozruchowych odbiorników.
Różnica dotyczy progu natychmiastowego zadziałania przy zwarciu: B ok. 3–5×In, C ok. 5–10×In, D ok. 10–20×In. Im "twardsza" charakterystyka (C, D), tym większy prąd potrzebny do szybkiego zadziałania, co bywa korzystne przy dużych prądach rozruchowych.
Dla charakterystyki C próg członu zwarciowego to ok. 5–10×In. Dla 20A daje to zakres 100–200A. Prąd 150A mieści się w tym przedziale, więc zadziałanie jest możliwe, ale w zadaniach egzaminacyjnych i projektowych liczy się też właściwy dobór In do przewodu (Ib≤In≤Iz) oraz jednoznaczność doboru.
Porównaj prąd zwarciowy z progiem członu elektromagnetycznego. Dla B25 jest to ok. 3–5×25A, czyli 75–125A. Ponieważ 150A jest większe niż 125A, wyłącznik powinien zadziałać natychmiast na członie zwarciowym, odłączając obwód.
Jeżeli In jest większe od długotrwałej obciążalności przewodu Iz, to przy przeciążeniu przewód może przewodzić prąd przekraczający swoje możliwości cieplne przez dłuższy czas. Skutkiem może być przegrzewanie izolacji, przyspieszone starzenie, a w skrajnych przypadkach uszkodzenie i ryzyko pożaru, mimo że wyłącznik "nie wybija".
Najczęstsze błędy to: wybór tylko według prądu zwarciowego, pominięcie warunku Ib≤In≤Iz, mylenie Iz z prądem zwarciowym, dobieranie "na zapas" zbyt dużego In oraz dobieranie charakterystyki C/D bez potrzeby (co może utrudnić szybkie zadziałanie przy mniejszym prądzie zwarciowym).
Krok 1: sprawdź przeciążenie: dobierz In tak, by spełniało Ib≤In≤Iz.
Krok 2: dopasuj charakterystykę B/C/D do odbiornika (rozruch).
Krok 3: sprawdź zwarcie: czy podany prąd zwarciowy przekracza próg członu zwarciowego dla wybranej charakterystyki.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 28% zdających egzamin. bardzo trudne

Źródła:

  • PN-HD 60364-4-43:2012, Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa — Ochrona przed prądem przetężeniowym (wymagania doboru zabezpieczeń do przewodów, zasady Ib/In/Iz)
  • IEC/EN 60898-1, Electrical accessories — Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations (zakresy charakterystyk B/C/D i wymagania wyłączników instalacyjnych)
  • IEC/EN 60947-2, Low-voltage switchgear and controlgear — Circuit-breakers (wymagania dla wyłączników stosowanych w instalacjach i rozdzielnicach)

Materiały:

  • PN-HD 60364-4-43:2012 – rozdział dotyczący ochrony przed prądem przetężeniowym
  • Materiały producentów wyłączników nadprądowych (krzywe B/C/D i zasady doboru)
  • Podręczniki z podstaw instalacji elektrycznych: dobór przewodów i zabezpieczeń

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego