Którą z wymienionych wkładek bezpiecznikowych należy zastosować do zabezpieczenia przewodów przed skutkami zwarć i przeciążeń w obwodzie jednofazowego bojlera elektrycznego o danych znamionowych: PN = 3 kW, UN = 230 V?
A. aM 20 A
B. gG 16 A
C. aM 16 A
D. gG 20 A
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2020 (arkusz EE.05-SG-20.06).
W tym przypadku najlepszym wyborem jest wkładka bezpiecznikowa gG 16 A. Bojler ma moc znamionową Pₙ = 3 kW i jest zasilany napięciem Uₙ = 230 V, więc jego prąd roboczy wynosi w przybliżeniu I = P / U = 3000 W / 230 V ≈ 13 A. Zabezpieczenie powinno być dobrane tak, żeby nie wyłączało obwodu podczas normalnej pracy urządzenia, ale jednocześnie chroniło przewody przed przeciążeniem i zwarciem. Wkładka 16 A ma więc sensowny zapas ponad prąd pracy bojlera, ale nie jest przesadnie duża. Charakterystyka gG oznacza wkładkę ogólnego przeznaczenia, pełnozakresową, czyli przeznaczoną do ochrony zarówno przed przeciążeniami, jak i zwarciami. To jest kluczowe, bo pytanie dotyczy zabezpieczenia przewodów, a nie samego silnika czy urządzenia o dużym prądzie rozruchowym. W praktyce dla jednofazowego bojlera 3 kW zwykle wykonuje się osobny obwód, najczęściej z przewodem miedzianym o odpowiednim przekroju, np. 3 × 2,5 mm², zabezpieczony 16 A. Oczywiście dokładny dobór zależy od sposobu ułożenia przewodu, temperatury otoczenia i warunków instalacji, ale jako zasada egzaminacyjna i praktyczna: gG 16 A pasuje tu najlepiej. Moim zdaniem warto zapamiętać, że typ gG stosuje się do typowych obwodów instalacyjnych, gdzie ma być normalna ochrona przewodów zgodna z dobrą praktyką i wymaganiami norm instalacyjnych, np. z podejściem znanym z PN-HD 60364.
Przy tym zadaniu łatwo pomylić dwie sprawy: wartość prądu znamionowego wkładki oraz jej charakterystykę. Samo dobranie liczby 16 A albo 20 A nie wystarczy, bo wkładka musi jeszcze chronić przewody przed przeciążeniem i zwarciem. Bojler o mocy 3 kW przy napięciu 230 V pobiera około 13 A, więc zabezpieczenie 16 A jest naturalnym wyborem, daje mały, ale wystarczający zapas. Wartość 20 A wygląda kusząco, bo większy bezpiecznik rzadziej zadziała, ale właśnie w tym jest problem. Zabezpieczenie nie dobiera się po to, żeby nie wybijało, tylko po to, żeby przewód nie nagrzał się nadmiernie przy przeciążeniu. Dla typowego obwodu bojlera 3 kW zabezpieczenie 20 A może być za duże, szczególnie jeśli przekrój i sposób ułożenia przewodu nie są do tego przystosowane. Z mojego doświadczenia to jest częsty błąd: ktoś patrzy tylko na odbiornik, a zapomina, że bezpiecznik chroni głównie instalację. Wkładki aM też nie są dobrym wyborem w takim obwodzie. Oznaczenie aM dotyczy wkładek niepełnozakresowych, stosowanych głównie do zabezpieczania silników przed skutkami zwarć, przy czym ochrona przeciążeniowa musi być zapewniona innym aparatem, na przykład wyłącznikiem silnikowym lub przekaźnikiem termicznym. Bojler rezystancyjny nie ma typowego prądu rozruchowego jak silnik, więc nie ma potrzeby stosowania charakterystyki aM. Do ochrony przewodów w zwykłym obwodzie jednofazowym potrzebna jest wkładka gG, ponieważ działa w zakresie przeciążeniowym i zwarciowym. Dlatego poprawne rozumowanie prowadzi do gG 16 A, a nie do aM ani do większego prądu znamionowego bez uzasadnienia obciążalnością przewodów.