KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2024 (test 2)

PYTANIE NR 29.
Na podstawie charakterystyki przedstawionej na rysunku określ przedział czasu, w którym może, lecz nie musi nastąpić zadziałanie wyzwalacza termobimetalowego wyłącznika S301 B10 1P 6 kA, przy przepływie przez niego prądu o wartości 25 A.
Na podstawie charakterystyki przedstawionej na rysunku określ przedział czasu,
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dla wyłącznika B10 prąd 25 A oznacza krotność 2,5·In.
Z wykresu charakterystyki B odczytuje się dla tej krotności obszar między krzywymi granicznymi, w którym zadziałanie wyzwalacza termicznego jest dopuszczalne, ale niepewne. Ten przedział wynosi ok. 10 s ÷ 60 s.

Pełne wyjaśnienie:

Wyłącznik nadprądowy o oznaczeniu B10 ma prąd znamionowy In = 10 A. W zadaniu podano prąd przepływu 25 A, więc najpierw wyznacza się krotność prądu znamionowego:

k = I / In = 25 A / 10 A = 2,5, czyli 2,5·In.

Pytanie dotyczy wyzwalacza termobimetalowego, czyli części odpowiedzialnej za zadziałanie przy przeciążeniach (a nie przy zwarciach). Na charakterystyce czasowo-prądowej wyłącznika są zwykle dwie krzywe graniczne. Obszar pomiędzy nimi oznacza tolerancję: w tym zakresie aparat może zadziałać, ale nie musi (zależnie m.in. od temperatury otoczenia i rozrzutów produkcyjnych).

Dla wartości 2,5·In należy na osi "krotność prądu znamionowego" znaleźć okolice 2–3 i z tej wysokości odczytać na osi czasu (w sekundach) zakres między krzywymi granicznymi. Z wykresu wynika, że strefa niepewnego zadziałania wypada w przybliżeniu w przedziale 10 s ÷ 60 s, co odpowiada odpowiedzi poprawnej.

Pozostałe propozycje są niezgodne z wykresem:

  • Przedziały rzędu setnych części sekundy dotyczą typowo obszaru działania członu szybkiego (magnetycznego) lub dużo większych krotności prądu niż 2,5·In.
  • Zakres "0 s ÷ 0,06 s" jest zbyt krótki dla przeciążenia 2,5·In i nie odpowiada działaniu bimetalu.
  • "60 s ÷ 10 000 s" odpowiadałby znacznie mniejszym krotnościom prądu (bliżej In) albo innym warunkom, a nie 2,5·In odczytanym z pokazanej charakterystyki.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zaczynaj od policzenia krotności I/In, a dopiero potem odczytuj czas z właściwej strefy (pewne zadziałanie, pewne niezadziałanie, tolerancja "może, lecz nie musi").

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To tzw. strefa tolerancji pomiędzy dwiema krzywymi granicznymi. W tym obszarze zadziałanie jest dopuszczalne, ale niepewne: zależy m.in. od temperatury, nagrzania aparatu i rozrzutu produkcyjnego. Egzaminowo zawsze odczytuje się wtedy przedział czasu, a nie jedną liczbę.
Krotność liczy się ze wzoru k = I / In. Dla B10: In = 10 A, a I = 25 A, więc k = 25/10 = 2,5. Następnie na wykresie szukasz wartości 2,5 na osi krotności i odczytujesz odpowiadający jej zakres czasu w strefie tolerancji.
Przy przeciążeniu zadziała wyzwalacz termiczny (termobimetalowy). Nagrzewa się on od prądu i po pewnym czasie odkształca, zwalniając mechanizm wyłącznika. Dlatego czasy są zwykle w sekundach lub minutach, a nie w milisekundach.
Im większy prąd, tym większa moc strat i szybsze nagrzewanie elementu bimetalowego. Skutkiem jest krótszy czas osiągnięcia progu zadziałania. Na charakterystyce widać to jako spadek czasu (oś logarytmiczna) wraz ze wzrostem krotności prądu.
Część termiczna dotyczy przeciążeń (prądy rzędu kilku razy In, czasy od sekund do minut). Część magnetyczna dotyczy zwarć (duże krotności In i czasy bardzo krótkie). Jeśli pytanie mówi o "wyzwalaczu termobimetalowym", skupiasz się na obszarze przeciążeniowym.
Na osi logarytmicznej równe odstępy nie oznaczają równych różnic, tylko kolejne rzędy wielkości (np. 0,1 s, 1 s, 10 s, 100 s). Trzeba więc uważnie odczytywać oznaczenia i nie "interpolować liniowo" jak na zwykłej skali, bo to częsty błąd egzaminacyjny.
Jeżeli pytanie dotyczy strefy "może, lecz nie musi zadziałać", to poprawna odpowiedź ma postać przedziału czasu. Jedna liczba ma sens dopiero przy pytaniach o czas graniczny (np. "na pewno zadziała" lub "na pewno nie zadziała").
Najczęściej: mylenie strefy termicznej ze zwarciową, błędne liczenie krotności (np. 25 A jako 25·In), nieuwzględnianie skali logarytmicznej oraz odczyt tylko jednej krzywej zamiast obszaru pomiędzy krzywymi. Pomaga procedura: policz k = I/In → znajdź k → odczytaj przedział czasu.
Zbyt długi czas przeciążenia powoduje nadmierne nagrzewanie przewodów i elementów, co zwiększa ryzyko uszkodzeń i pożaru. W obiektach z instalacjami gazowymi bezpieczeństwo eksploatacji obejmuje też urządzenia pomocnicze (automatyka, wentylacja), dlatego dobór i kontrola zabezpieczeń elektrycznych ma praktyczne znaczenie.
Zwykle są dwie krzywe graniczne. Poniżej dolnej aparat nie powinien zadziałać (strefa niezadziałania), powyżej górnej powinien zadziałać (strefa zadziałania), a pomiędzy jest tolerancja "może, lecz nie musi". W zadaniu trzeba wskazać właśnie ten środkowy przedział.
info

Około 27% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Ten przedział wynosi ok. 10 s ÷ 60 s."

Źródła:

  • PN-EN 60898-1: Wyłączniki do zabezpieczenia instalacji domowych i podobnych przed przetężeniami — Część 1 (wymagania i charakterystyki czasowo-prądowe)
  • PN-EN 60947-2: Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa — Wyłączniki (zagadnienia wyzwalaczy i charakterystyk czasowo-prądowych)
  • ABB: Miniature Circuit Breakers (MCB) – S200/S300 series, dokumentacja techniczna (sekcja: time-current characteristic curves)

Materiały:

  • Katalog techniczny producenta wyłączników nadprądowych (sekcja: charakterystyki czasowo-prądowe)
  • Materiały szkoleniowe SEP dotyczące zabezpieczeń w instalacjach nN
  • Podręcznik/poradnik z zakresu ochrony przeciwprzeciążeniowej i przeciwzwarciowej w instalacjach elektrycznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego