KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2014 (test 2)

PYTANIE NR 14.
Stosując kryterium obciążalności prądowej, dobierz na podstawie tabeli minimalny przekrój przewodu do zasilenia grzejnika elektrycznego o danych: PN = 4,6 kW, UN = 230 V.
Ilustracja przedstawia tabelę, która jest częścią pytania egzaminacyjnego związanego z kwalifikacją zawodową elektryka
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Najpierw oblicza się prąd grzejnika: I = P/U = 4,6 kW / 230 V ≈ 20 A. Następnie, zgodnie z tabelą obciążalności prądowej, wybiera się minimalny przekrój przewodu, którego dopuszczalna obciążalność jest ≥ 20 A. Dla typowych warunków instalacyjnych odpowiada temu 2,5 mm2.

Pełne wyjaśnienie:

Dobór przekroju przewodu metodą obciążalności prądowej polega na sprawdzeniu, czy przewód może długotrwale przenieść prąd obciążenia bez przekroczenia dopuszczalnej temperatury.

Krok 1: obliczenie prądu odbiornika
Grzejnik jest odbiornikiem rezystancyjnym, więc dla zasilania jednofazowego można przyjąć zależność: I = P/U.
PN = 4,6 kW = 4600 W, UN = 230 V.
I ≈ 4600/230 ≈ 20 A.

Krok 2: dobór minimalnego przekroju z tabeli
Z tabeli obciążalności (dla wskazanych w niej warunków: sposób ułożenia, liczba żył obciążonych, temperatura itd.) wybiera się najmniejszy przekrój, którego dopuszczalny prąd jest nie mniejszy niż 20 A. W typowych zestawieniach dla przewodów instalacyjnych wartość ta wypada przy przekroju 2,5 mm2, dlatego jest to odpowiedź prawidłowa.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 1,5 mm2 – w wielu typowych warunkach ma dopuszczalną obciążalność niższą lub na granicy 20 A; jako "minimalny przekrój" może nie spełnić kryterium cieplnego, więc jest ryzykownym zaniżeniem.
  • 4,0 mm2 – zwykle spełni warunek prądowy, ale pytanie wymaga minimalnego przekroju; jest to przewymiarowanie w kontekście samego kryterium obciążalności.
  • 6,0 mm2 – analogicznie spełni warunek, lecz jest jeszcze większym przewymiarowaniem i nie wynika z obliczonego prądu ani doboru minimalnego.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach "dobierz minimalny przekrój" zawsze wykonaj dwa kroki: (1) oblicz prąd z mocy i napięcia, (2) wybierz najmniejszy przekrój z tabeli, który "przykrywa" ten prąd (wartość dopuszczalna ≥ obliczona).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stosuje się zależność I = P/U. Moc w kW trzeba zamienić na W: 4,6 kW = 4600 W. Dla 230 V otrzymasz I ≈ 4600/230 ≈ 20 A. Ten prąd porównujesz potem z obciążalnością przewodu w tabeli.
Bo sam prąd obciążenia nie mówi jeszcze, jaki przekrój jest bezpieczny cieplnie. Tabela uwzględnia warunki odprowadzania ciepła (np. sposób ułożenia, liczba żył obciążonych, temperatura). Dobór "minimalnego przekroju" polega na znalezieniu najmniejszej wartości, która ma dopuszczalny prąd ≥ obliczony.
To warunek, aby przewód mógł długotrwale przenosić prąd bez przegrzewania izolacji i żyły. W praktyce porównujesz prąd obciążenia z dopuszczalnym prądem z tabeli dla danych warunków instalacyjnych. Jeśli dopuszczalny prąd jest mniejszy, trzeba zwiększyć przekrój.
Dla typowego grzejnika elektrycznego (odbiornik rezystancyjny) przyjmuje się, że cos φ jest bliski 1, więc zwykle wystarcza I = P/U. Gdyby chodziło o silnik lub odbiornik indukcyjny, wtedy pominięcie cos φ mogłoby zaniżyć prąd i doprowadzić do błędnego doboru przekroju.
Najczęstszy błąd to potraktowanie 4,6 kW jako 4,6 W lub 46 000 W. Poprawnie: 1 kW = 1000 W, więc 4,6 kW = 4600 W. Ten błąd od razu psuje prąd i prowadzi do doboru zbyt małego albo zbyt dużego przekroju.
Po obliczeniu prądu (ok. 20 A) sprawdzasz w tabeli, czy 1,5 mm2 ma dopuszczalną obciążalność co najmniej 20 A w danych warunkach. Jeżeli tabela podaje wartość mniejszą lub na granicy, 1,5 mm2 nie spełnia kryterium minimalnego. Wtedy przechodzisz na następny przekrój.
Większy przekrój dobiera się, gdy dochodzą inne kryteria, np. spadek napięcia na długim obwodzie, warunki zwarciowe, wymagania zabezpieczeń, nagrzewanie w wiązkach przewodów albo rezerwa pod przyszłą rozbudowę. W tym zadaniu oceniane jest jednak tylko kryterium obciążalności prądowej i minimalny przekrój.
Najczęściej: sposób ułożenia (w powietrzu, w rurce, w ścianie), liczba obciążonych żył, temperatura otoczenia, grupowanie przewodów oraz rodzaj izolacji. Dlatego w zadaniach egzaminacyjnych kluczowe jest, aby korzystać z konkretnej tabeli przypisanej do danych warunków, a nie z "pamięci".
Możesz wykonać kontrolę logiczną: prąd ok. 20 A jest większy niż typowe obciążenia oświetleniowe i małe gniazda, więc 1,5 mm2 bywa na granicy. Z drugiej strony 4,0 i 6,0 mm2 są zwykle stosowane dla wyższych prądów. Ostatecznie i tak decyduje tabela z zadania.
Uprość dzielenie: 4600/230 = 460/23. Ponieważ 23×20 = 460, otrzymujesz dokładnie 20 A. Taki trik często przyspiesza rozwiązanie i zmniejsza ryzyko pomyłki rachunkowej, zwłaszcza gdy wartości są "dobrane" pod łatwe obliczenia.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 29% zdających egzamin. bardzo trudne

Eksperci podkreślają: "Najpierw oblicza się prąd grzejnika: I = P/U = 4,6 kW / 230 V ≈ 20 A."

Materiały:

  • Tablice obciążalności długotrwałej przewodów (materiały dydaktyczne do instalacji elektrycznych)
  • Podręcznik z podstaw elektrotechniki: zależności P, U, I dla obwodów AC 1-f
  • Zadania rachunkowe z doboru przekrojów i zabezpieczeń w instalacjach nN

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego