Który zakres pomiarowy i rodzaj napięcia należy ustawić na woltomierzu, aby można nim zmierzyć napięcie zasilania obwodu gniazd wtyczkowych w budynku mieszkalnym?
A. 500 V AC
B. 200 V AC
C. 500 V DC
D. 200 V DC
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2023 (arkusz EE.05-SG-23.06).
W obwodzie gniazd wtyczkowych w budynku mieszkalnym mierzymy napięcie sieciowe przemienne, czyli AC. W Polsce standardowe napięcie między przewodem fazowym L a neutralnym N wynosi 230 V AC przy częstotliwości 50 Hz, zgodnie z typową instalacją niskiego napięcia 230/400 V opisywaną m.in. w praktyce według PN-HD 60364. Dlatego na woltomierzu trzeba wybrać pomiar napięcia przemiennego i zakres większy niż spodziewana wartość. Zakres 500 V AC jest tutaj sensowny, bo obejmuje 230 V, a także dopuszczalne odchyłki napięcia sieci, np. wartości w okolicy 253 V. Moim zdaniem to jedna z tych zasad, które warto mieć odruchowo w głowie: najpierw rodzaj wielkości, potem odpowiednio wysoki zakres. W praktyce, przy mierniku ręcznym, ustawienie zbyt małego zakresu może dać wskazanie przeciążenia albo nawet uszkodzić przyrząd, jeśli jest kiepskiej jakości. Dobrą praktyką jest też użycie miernika i przewodów pomiarowych o odpowiedniej kategorii pomiarowej, np. CAT II lub CAT III zależnie od miejsca pomiaru, oraz trzymanie palców za osłonami sond. Sam wybór 500 V AC nie zwalnia z BHP, ale technicznie jest to właściwe ustawienie do sprawdzenia napięcia w typowym gnieździe 230 V.
Przy takim pomiarze łatwo pomylić dwie sprawy: wartość napięcia i jego rodzaj. Gniazda wtyczkowe w mieszkaniu są zasilane napięciem przemiennym, czyli AC, a nie stałym DC. Ustawienie woltomierza na DC jest więc nietrafione, nawet jeśli zakres liczbowo wydaje się bezpieczny. Miernik ustawiony na pomiar napięcia stałego może pokazać wartość bliską zeru, wartość przypadkową albo zachowywać się niestabilnie, bo próbuje interpretować przebieg sinusoidalny jak napięcie stałe. To jest typowy błąd osób, które patrzą tylko na liczbę 200 V albo 500 V, a pomijają oznaczenie AC/DC. A ono jest kluczowe, serio. Zakres 200 V też nie nadaje się do pomiaru napięcia w gnieździe, nawet jeśli wybrano AC. Typowe napięcie sieciowe to 230 V AC, a dodatkowo w normalnej pracy może ono trochę wzrosnąć, na przykład do okolic 253 V przy tolerancji +10%. Zakres 200 V jest więc za niski i miernik może pokazać przeciążenie, błąd typu OL, albo w skrajnym przypadku zostać uszkodzony. Z mojego doświadczenia wynika, że najbezpieczniej przy miernikach z ręcznym wyborem zakresu ustawiać najbliższy wyższy zakres, a nie ten, który jest tylko podobny. W instalacjach budynkowych trzeba myśleć praktycznie: 230 V to nie jest napięcie laboratoryjne z baterii, tylko niebezpieczne napięcie sieciowe. Poprawne podejście to pomiar napięcia przemiennego na zakresie wyższym od spodziewanej wartości, czyli w tym przypadku 500 V AC, z zachowaniem zasad BHP i użyciem sprawnych przewodów pomiarowych.