KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2023 (test 2)

PYTANIE NR 19.
Zgodnie z danymi przestawionymi w tabeli dobierz minimalny przekrój przewodu miedzianego jednożyłowego do wykonania jednofazowej natynkowej instalacji o napięciu 230 V, zasilającej piec rezystancyjny o mocy 5 000 W.
Ilustracja przedstawia tabelę, która jest częścią pytania egzaminacyjnego związanego z kwalifikacją zawodową elektryka (EE5).
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Odbiornik rezystancyjny pobiera prąd wynikający z zależności I = P/U. Dla 5 000 W i 230 V otrzymuje się prąd rzędu kilkudziesięciu amperów, który należy porównać z tabelą obciążalności dla przewodu Cu jednożyłowego ułożonego natynkowo. Minimalny przekrój to taki, którego dopuszczalna obciążalność nie jest mniejsza od obliczonego prądu.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu trzeba dobrać minimalny przekrój przewodu miedzianego jednożyłowego do instalacji jednofazowej 230 V zasilającej piec rezystancyjny 5 000 W. Podstawą doboru jest porównanie prądu obciążenia z dopuszczalną obciążalnością prądową przewodu (z tabeli dla podanego sposobu ułożenia: instalacja natynkowa).

Krok 1: wyznaczenie prądu odbiornika. Dla obciążenia rezystancyjnego (w przybliżeniu cos φ ≈ 1) można przyjąć zależność I = P / U. To daje prąd rzędu około 21,7 A (5000/230). Ten wynik jest punktem odniesienia do doboru przekroju.

Krok 2: odczyt z tabeli. Ponieważ w treści jest odwołanie do "danych przedstawionych w tabeli", zakłada się, że tabela podaje dopuszczalną obciążalność prądową dla przewodu Cu jednożyłowego w określonych warunkach (m.in. sposób ułożenia i warunki chłodzenia). Minimalny przekrój to taki, dla którego dopuszczalny prąd z tabeli jest nie mniejszy niż prąd obliczony w kroku 1.

Dlaczego poprawna jest odpowiedź "2,5 mm2"? Jest to minimalny przekrój spośród podanych, który w typowych tabelach dla instalacji natynkowej osiąga obciążalność wystarczającą dla prądu wyznaczonego z mocy 5 kW przy 230 V. Odpowiedź "1,5 mm2" zwykle ma zbyt małą obciążalność długotrwałą dla takiego prądu, co grozi przegrzewaniem izolacji. Odpowiedzi "4 mm2" oraz "6 mm2" mogą spełniać warunek obciążalności, ale nie są minimalne, więc nie spełniają kryterium zadania.

W praktyce, poza samą obciążalnością prądową, przy doborze przekroju sprawdza się także spadek napięcia, sposób zabezpieczenia nadprądowego oraz warunki środowiskowe. Jednak w tym pytaniu kluczowy jest odczyt z tabeli i wybór najmniejszego przekroju spełniającego warunek prądowy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej liczy się z zależności I = P/U dla obciążenia rezystancyjnego. Podstawiasz moc w watach i napięcie w woltach. Otrzymany prąd porównujesz potem z tabelą obciążalności przewodów dla danego sposobu ułożenia.
Bo dla odbiornika rezystancyjnego zwykle przyjmuje się cos φ ≈ 1, więc zależność I = P/U jest dobrym przybliżeniem. Dla silników lub transformatorów trzeba uwzględniać współczynnik mocy i prądy rozruchowe.
To najmniejszy przekrój, który spełnia warunek bezpiecznej pracy: dopuszczalna obciążalność prądowa przewodu (z tabeli) nie może być mniejsza od prądu obciążenia. Jeśli kilka przekrojów spełnia warunek, wybiera się najmniejszy.
Sposób ułożenia decyduje o chłodzeniu przewodu. W zależności od tego, czy przewód jest w rurce, korycie, na ścianie lub w wiązce, inaczej odprowadza ciepło. Dlatego do tego samego prądu różne metody ułożenia mogą wymagać różnych przekrojów.
W typowych warunkach instalacyjnych 1,5 mm² bywa przeznaczony do mniejszych prądów. Dla mocy 5 kW przy 230 V prąd jest na tyle duży, że 1,5 mm² często nie spełnia warunku obciążalności długotrwałej, co zwiększa ryzyko przegrzewania.
Gdy trzeba ograniczyć spadek napięcia na długim odcinku, poprawić wytrzymałość mechaniczną, uwzględnić wyższą temperaturę otoczenia, ułożenie w wiązce lub przewidzieć przyszłą rozbudowę. Wtedy przekrój z warunku prądowego może być niewystarczający.
Najważniejsza jest obciążalność prądowa długotrwała dla: materiału żyły (Cu), liczby żył obciążonych, sposobu ułożenia (np. natynkowo) i warunków chłodzenia. Dopiero do tej wartości porównuje się prąd obliczony z mocy urządzenia.
Bo przekrój żyły to pole powierzchni w przekroju poprzecznym przewodu, a pole wyraża się w jednostkach kwadratowych. Zapis mm2 informuje, że chodzi o pole, a nie np. średnicę. To standard w dokumentacji elektrycznej.
Tak, w praktyce dobór przewodu i zabezpieczenia jest powiązany: przewód musi wytrzymać prąd znamionowy zabezpieczenia, a zabezpieczenie ma chronić przewód przed przeciążeniem i zwarciem. W tym typie zadania zwykle punkt wyjścia stanowi jednak tabela obciążalności.
Zrób krótką checklistę: (1) policz prąd z mocy i napięcia, (2) upewnij się, że czytasz właściwą kolumnę dla sposobu ułożenia, (3) wybierz przekrój o dopuszczalnym prądzie ≥ obliczony, (4) zaznacz, że ma być minimalny.
info

Statystycznie 37% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Odbiornik rezystancyjny pobiera prąd wynikający z zależności I = P/U."

Źródła:

  • IEC 60364-5-52: Low-voltage electrical installations – Part 5-52: Selection and erection of electrical equipment – Wiring systems
  • PN-HD 60364-5-52: Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego – Oprzewodowanie

Materiały:

  • Tablice/poradniki doboru przewodów i kabli (obciążalność prądowa dla różnych sposobów ułożenia)
  • Materiały dydaktyczne z elektrotechniki: obwody jednofazowe, moc i prąd
  • Instrukcje producentów osprzętu i przewodów dotyczące dopuszczalnych obciążeń

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego