Przejdź do głównej treści
ELE.05-01-23.06-SGCzerwiec 2023 · 12 kroków · ok. 20 min · 37 kryteriów z klucza

Rozwiązanie krok po kroku: Diagnostyka instalacji mieszkaniowej

W mieszkaniu dobudowano obwód oświetlenia (wyłącznik nadprądowy F2, łączniki S1-S3, oprawy OP1-OP4 z żarówkami 60 W) i obwód gniazd (wyłącznik F3, gniazda GN1-GN3), oba za wyłącznikiem różnicowoprądowym F1 (rysunek 1). Przy uruchamianiu: S1 wyłącza oba obwody, S2 wyłącza oświetlenie, a nagrzewnica 4,2 kW po chwili wyłącza obwód gniazd. Wykonano pomiary napięcia (tabela 1) i rezystancji (tabela 2).

Trzeba ocenić pomiary, podać przyczyny trzech nieprawidłowości, wypisać miejsca, rodzaje i sposoby usunięcia usterek oraz przyrządy i narzędzia.

Zadanie na papierze. W tych arkuszach ELE.05 rezultatem jest dokumentacja: zdający ocenia wyniki pomiarów i prób, wpisuje wnioski, usterki, wykazy i dobór aparatów do tabel wydrukowanych w arkuszu i uzupełnia schematy. W podglądzie tłem jest strona arkusza, wpisy zdającego są granatowe i odręczne, a pola wpisane w bieżącym kroku są podświetlone na żółto. Kolejność kroków idzie za kolejnością tabel i rysunków w arkuszu, a w obrębie jednej tabeli - za kryteriami klucza.

Jak wskazane są usterki. Instalację z rysunku 1 zapisano w skrypcie jako sieć rezystancji (żarnik między fazą oprawy a N, punkty D i E na jednym przewodzie, F = PE, G i H = N). Wynik pomiaru jest prawidłowy, gdy zgadza się z siecią sprawną: przerwa (∞), zwarcie (ułamek oma) albo żarnik - a dwa żarniki równolegle (D-G, E-G: 550 Ω) muszą dać połowę jednego (B-G: 1 060 Ω). Potem sprawdzono wszystkie zwarcia w oprawach (L-PE i L-N, pojedynczo i parami): skutki z treści zadania i wyniki tabeli 2 odtwarza tylko para „L-PE w OP1 + L-N w OP2”.

Dane. Wszystkie wartości pochodzą z treści, tabel i schematów arkusza CKE. Każda ocena i każdy wynik obliczeń jest w skrypcie wyprowadzony z tych danych i porównany z kluczem oceniania, a każda wpisana nazwa - z tekstem kryterium. Tam, gdzie klucz przyjmuje kilka zapisów, w kroku jest to zaznaczone. Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego i nadprądowego oraz typowy prąd zabezpieczenia gniazd to ogólna wiedza o instalacjach, zaznaczona w krokach.

Bezpieczeństwo. Prace przy instalacjach i urządzeniach elektrycznych (naprawy, przełączenia, pomiary) wykonuje się po wyłączeniu napięcia i zabezpieczeniu przed jego ponownym załączeniem, a uprawnia do nich świadectwo kwalifikacyjne. To rozwiązanie jest materiałem do nauki na egzamin, nie instrukcją wykonania prac.

To jedno z możliwych rozwiązań: w tabelach 3 i 4 klucz dopuszcza inne poprawne sformułowania.

Jak liczą się punkty. Klucz ma 37 kryteriów w 5 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 28 punktów - można stracić 9 kryteriów i nadal zdać. Po 9-10 punktów dają tabele 1, 2 i 4 - każda pozycja to osobny punkt.

  1. Etap 1: Ocena pomiarów (tabele 1 i 2)

    Kroki 1-4 · po tym etapie masz 19 z 37 kryteriów (pkt)

    Krok 1: Tabela 1: napięcia przy wyłączonych łącznikach

    Kryteria: , , , , , , , ,

    R.1.1 pozycji 1: „+”

    R.1.2 pozycji 2: „+”

    R.1.3 pozycji 3: „+”

    R.1.4 pozycji 4: „+”

    R.1.5 pozycji 5: „+”

    R.1.6 pozycji 6: „+”

    R.1.7 pozycji 7: „+”

    R.1.8 pozycji 8: „+”

    R.1.9 pozycji 9: „+”

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Oceń poprawność otrzymanych wyników pomiarów napięcia i uzupełnij tabelę 1.

    Przy wyłączonych łącznikach napięcie fazowe 230 V jest tylko tam, gdzie faza dochodzi bez łącznika: w punkcie A (za F2) i I (za F3, zasilanie gniazd). Punkty B-E za otwartymi łącznikami, przewód PE (F) i przewody N (G, H) mają 0 V względem N. Wszystkie wyniki są prawidłowe - „+” w każdej pozycji.

    Typowe błędy

    Ocena 0 V w punktach B-E jako błędu - łączniki są wyłączone, więc tak ma być.

    Dokument po tym kroku
  2. Krok 2: Tabela 2: pomiary do przewodu PE

    Kryteria: , , ,

    R.2.1 pozycji 1: „−”

    R.2.2 pozycji 2: „+”

    R.2.3 pozycji 3: „+”

    R.2.4 pozycji 4: „+”

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oceń poprawność otrzymanych wyników pomiarów rezystancji i uzupełnij tabelę 2.

    Między fazą oprawy a PE (B-F, C-F, D-F, E-F) w sprawnej instalacji nie ma połączenia - prawidłowo jest ∞. W pozycji 1 (B-F) omomierz pokazuje 0,1 Ω: faza oprawy OP1 jest zwarta z PE - „−”. Pozycje 2-4 „+”.

    ⚠️ Sprzeczność w arkuszu: przy zwarciu L-PE w OP1 punkty C, D i E mają połączenie z PE przez przewód N i żarnik OP1, więc w tej samej serii pomiarów C-F, D-F i E-F powinny pokazać około 1 060 Ω, 1 590 Ω i 1 590 Ω (z rezystancji żarników z pozycji 5 i 7), a nie ∞. Arkusz podaje ∞, a klucz przyjmuje w tych pozycjach „+” - tak jak dla instalacji bez zwarcia w OP1. Wyniki pomiarów przeczą sobie, więc nie da się ustalić poprawnej oceny - wpisana jest wartość z klucza („+”). Na egzaminie punkt daje „+”.

    Dokument po tym kroku
  3. Krok 3: Tabela 2: pomiary do przewodu N i w obwodzie gniazd

    Kryteria: ,

    R.2.5 pozycji 6: „−”

    R.2.6 pozycji 9: „+”

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oceń poprawność otrzymanych wyników pomiarów rezystancji i uzupełnij tabelę 2.

    Między fazą oprawy a N leży żarnik. B-G (jedna żarówka) 1 060 Ω, a D-G i E-G (dwie żarówki OP3 i OP4 równolegle na jednym przewodzie) 550 Ω, czyli połowa - wyniki spójne, „+”. C-G = 0,3 Ω to zwarcie zamiast żarnika - pozycja 6 „−”. I-H (faza i N gniazd bez odbiorników) - ∞, „+”. Pozycji 5, 7 i 8 klucz nie ocenia (punkty są za 6 i 9), ale tabelę wypełnia się w całości.

    Typowe błędy

    Ocena 1 060 Ω jako błędu, bo nie pasuje do 230² : 60 ≈ 880 Ω - żarnik zimny ma rezystancję mniejszą, a liczy się tu proporcja jednej i dwóch żarówek.

    Dokument po tym kroku
  4. Krok 4: Tabela 2: ciągłość łączników S1-S3

    Kryteria: , , ,

    R.2.7 pozycji 10: „+”

    R.2.8 pozycji 11: „+”

    R.2.9 pozycji 12: „+”

    R.2.10 pozycji 13: „+”

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Oceń poprawność otrzymanych wyników pomiarów rezystancji i uzupełnij tabelę 2.

    Po załączeniu łącznika między punktem A a przewodem do oprawy ma być ciągłość: 0,1 Ω we wszystkich czterech pomiarach - „+”. Łączniki są sprawne, usterki leżą za nimi.

    Dokument po tym kroku
  5. Etap 2: Przyczyny usterek (tabela 3)

    Kroki 5-7 · po tym etapie masz 22 z 37 kryteriów (pkt)

    Krok 5: Tabela 3: usterka 1 - zwarcie L z PE w OP1

    Kryteria:

    R.3.1 dla usterki 1: zwarcie linii L z linią PE lub uszkodzenie OP1

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Określ przyczyny wystąpienia zaobserwowanych usterek i uzupełnij tabelę 3.

    Pomiar B-F (0,1 Ω) pokazuje połączenie fazy OP1 z PE. Po załączeniu S1 prąd płynie przewodem PE, a nie wraca przez N - zadziała wyłącznik różnicowoprądowy F1, który jest wspólny dla obu obwodów (ogólna zasada działania RCD). Dlatego gaśnie też obwód gniazd.

    Dokument po tym kroku
  6. Krok 6: Tabela 3: usterka 2 - zwarcie L z N w OP2

    Kryteria:

    R.3.2 dla usterki 2: zwarcie linii L z linią N lub uszkodzenie OP2

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Określ przyczyny wystąpienia zaobserwowanych usterek i uzupełnij tabelę 3.

    C-G = 0,3 Ω: faza i N oprawy OP2 są zwarte (np. zwarte źródło światła). Po załączeniu S2 płynie prąd zwarciowy z pominięciem PE, więc różnicówka nie reaguje, a działa wyłącznik nadprądowy F2 - gaśnie tylko oświetlenie.

    Dokument po tym kroku
  7. Krok 7: Tabela 3: usterka 3 - przeciążenie obwodu gniazd

    Kryteria:

    R.3.3 dla usterki 3: zbyt duża moc odbiornika lub zbyt mały prąd znamionowy zabezpieczenia nadmiarowoprądowego F3

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Określ przyczyny wystąpienia zaobserwowanych usterek i uzupełnij tabelę 3.

    Nagrzewnica 4,2 kW pobiera I = P : U = 4 200 W : 230 V ≈ 18,3 A. To więcej niż prąd znamionowy typowego zabezpieczenia obwodu gniazd (np. 16 A - wiedza ogólna, arkusz nie podaje F3). Wyłączenie „po chwili” to zadziałanie członu przeciążeniowego, a nie zwarciowego. Przyczyna: zbyt duża moc odbiornika albo zbyt mały prąd znamionowy F3 (klucz przyjmuje oba zapisy).

    Dokument po tym kroku
  8. Etap 3: Wykaz usterek (tabela 4)

    Kroki 8-10 · po tym etapie masz 31 z 37 kryteriów (pkt)

    Krok 8: Tabela 4: miejsca usterek

    Kryteria: , ,

    R.4.1 miejsca usterki 1: oprawa OP1 lub między punktami B i F

    R.4.2 miejsca usterki 2: oprawa OP2 lub między punktami C i G

    R.4.3 miejsca usterki 3: obwód gniazd lub F3 lub odbiornik

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Sporządź wykaz miejsc i rodzajów usterek oraz zapisz sposoby ich usunięcia i uzupełnij tabelę 4.

    Miejsca wynikają z tabeli 3: oprawa OP1 (pomiar B-F), oprawa OP2 (pomiar C-G) i obwód gniazd (F3 i przyłączony odbiornik). Wiersz 4 zostaje pusty - usterki są trzy.

    Dokument po tym kroku
  9. Krok 9: Tabela 4: rodzaje usterek

    Kryteria: , ,

    R.4.4 rodzaju usterki 1: zwarcie w oprawie OP1 lub zwarcie przewodów L i PE doprowadzonych do oprawy OP1 lub uszkodzona oprawa OP1

    R.4.5 rodzaju usterki 2: zwarte źródło światła OP2 lub zwarcie przewodów L i N doprowadzonych do oprawy OP2 lub uszkodzona oprawa OP2

    R.4.6 rodzaju usterki 3: przeciążenie lub niewłaściwy dobór zabezpieczenia nadmiarowoprądowego F3

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Sporządź wykaz miejsc i rodzajów usterek oraz zapisz sposoby ich usunięcia i uzupełnij tabelę 4.

    OP1 - zwarcie przewodów L i PE, OP2 - zwarte źródło światła (zwarcie L i N), gniazda - przeciążenie.

    Dokument po tym kroku
  10. Krok 10: Tabela 4: sposoby usunięcia

    Kryteria: , ,

    R.4.7 sposobu usunięcia usterki 1: wymiana oprawy lub wymiana przewodów lub właściwe podłączenie przewodów

    R.4.8 sposobu usunięcia usterki 2: wymiana źródła światła lub wymiana oprawy lub wymiana przewodów lub właściwe podłączenie przewodów

    R.4.9 sposobu usunięcia usterki 3: dobór/wymiana odbiornika lub wymiana zabezpieczenia nadmiarowoprądowego F3

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Sporządź wykaz miejsc i rodzajów usterek oraz zapisz sposoby ich usunięcia i uzupełnij tabelę 4.

    OP1 - właściwe podłączenie przewodów albo wymiana oprawy, OP2 - wymiana źródła światła albo oprawy, gniazda - dobór odbiornika o mniejszej mocy albo wymiana F3. Zwiększenie prądu zabezpieczenia wolno rozważyć tylko wtedy, gdy przekrój przewodów na to pozwala (ogólna zasada doboru zabezpieczeń).

    Typowe błędy

    Samo „wymiana F3 na większy” bez sprawdzenia przewodów - przewód obwodu gniazd mógłby się przegrzewać.

    Dokument po tym kroku
  11. Etap 4: Wykaz przyrządów i narzędzi

    Kroki 11-12 · po tym etapie masz 37 z 37 kryteriów (pkt)

    Krok 11: Wykaz: przyrządy kontrolno-pomiarowe

    Kryteria: ,

    R.5.1 przyrządów kontrolno-pomiarowych: woltomierz lub multimetr

    R.5.2 przyrządów kontrolno-pomiarowych: omomierz lub multimetr

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Sporządź wykaz przyrządów kontrolno-pomiarowych do wykonania pomiarów i narzędzi potrzebnych do usunięcia wszystkich usterek w instalacji mieszkaniowej.

    Tabela 1 to pomiary napięcia (woltomierz), tabela 2 - rezystancji (omomierz). Oba pomiary wykona jeden multimetr.

    Dokument po tym kroku
  12. Krok 12: Wykaz: narzędzia do usunięcia usterek

    Kryteria: , , ,

    R.5.3 narzędzi: komplet wkrętaków

    R.5.4 narzędzi: dowolny przyrząd do cięcia przewodów

    R.5.5 narzędzi: przyrząd do ściągania izolacji

    R.5.6 tylko narzędzia potrzebne do usunięcia usterek zapisanych w tabeli 4

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Sporządź wykaz przyrządów kontrolno-pomiarowych do wykonania pomiarów i narzędzi potrzebnych do usunięcia wszystkich usterek w instalacji mieszkaniowej.

    Do przełączenia przewodów w oprawie i wymiany źródła albo oprawy: komplet wkrętaków, szczypce do cięcia przewodów i przyrząd do ściągania izolacji. Klucz ocenia też, czy w wykazie są tylko narzędzia potrzebne do tych usterek - bez np. wiertarki czy młotka.

    Typowe błędy

    Dopisanie narzędzi niepotrzebnych (wiertarka, poziomica) - kryterium R.5.6 ich nie dopuszcza.

    Dokument po tym kroku

Podgląd

To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.

Autor rozwiązania: . Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony) (zasady wykorzystania). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.