KWALIFIKACJA ELE5 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 15.
Jaką największą wartość prądu zadziałania można nastawić na przekaźniku termobimetalowym w układzie zasilania silnika asynchronicznego o danych znamionowych UN = 400 V, PN = 0,37 kW, I = 1,05 A, n = 2710 l/min, aby był on skutecznie zabezpieczony przed przeciążeniem?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby zabezpieczenie przeciążeniowe było skuteczne, nastawę przekaźnika termicznego ustawia się nieco powyżej prądu znamionowego silnika, tak by nie wyłączał przy normalnej pracy, ale zadziałał przy przeciążeniu.
Przy I = 1,05 A maksymalna sensowna nastawa to ok. 1,1·I ≈ 1,15 A.

Pełne wyjaśnienie:

Przekaźnik termobimetalowy (termiczny) w układzie zasilania silnika asynchronicznego służy do ochrony przeciążeniowej, czyli do wyłączenia silnika wtedy, gdy przez dłuższy czas płynie prąd większy od dopuszczalnego dla jego nagrzewania. W praktyce nastawa takiego przekaźnika jest odnoszona do prądu znamionowego silnika (podanego na tabliczce znamionowej lub w danych znamionowych).

W pytaniu podano prąd silnika: I = 1,05 A. Aby silnik był "skutecznie" zabezpieczony, przekaźnik nie może być nastawiony zbyt wysoko, bo wtedy dopuści długotrwały nadprąd bez zadziałania. Z drugiej strony, nastawa nie powinna być zbyt niska, bo będzie powodować niepotrzebne wyłączenia podczas normalnej pracy lub przy chwilowych wahaniach obciążenia.

Typowo jako maksymalną wartość nastawy przyjmuje się niewielkie przewyższenie prądu znamionowego (rzędu ok. 10%). Zatem:

  • Obliczamy 1,1 · 1,05 A = 1,155 A, co po zaokrągleniu daje 1,15 A.

Odpowiedź "It = 1,15 A" jest poprawna, bo odpowiada nastawie nieco powyżej prądu znamionowego, zapewniając z jednej strony brak zbędnych wyłączeń przy normalnej pracy, a z drugiej zachowanie funkcji ochrony przed przeciążeniem.

Pozostałe propozycje są nieprawidłowe z typowych powodów praktycznych:

  • "It = 1,05 A" – nastawa równa prądowi znamionowemu bywa zbyt "ciasna" i w wielu realnych warunkach może powodować zadziałania przy niewielkich, dopuszczalnych odchyłkach obciążenia lub temperatury otoczenia.
  • "It = 0,88 A" – wartość wyraźnie zaniżona; przekaźnik będzie wyłączał silnik mimo braku przeciążenia, co jest typową konsekwencją ustawienia poniżej I znamionowego.
  • "It = 1,33 A" – nastawa zbyt wysoka (duży zapas), co osłabia ochronę przeciążeniową: silnik może pracować przeciążony zbyt długo, zanim zabezpieczenie zadziała.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawia się wartość bardzo bliska 1,1·I znamionowego (po zaokrągleniu), zwykle odpowiada ona "największej" dopuszczalnej nastawie zapewniającej ochronę przed przeciążeniem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przekaźnik termobimetalowy (termiczny) chroni silnik przed przeciążeniem. Reaguje na długotrwały nadprąd powodujący przegrzewanie uzwojeń i wyłącza obwód sterowania (np. stycznik). Nie jest to zabezpieczenie zwarciowe.
Nastawę dobiera się względem prądu znamionowego silnika. Zwykle ustawia się ją blisko wartości z tabliczki znamionowej, z niewielkim marginesem, aby nie było zbędnych wyłączeń, ale żeby ochrona przed przeciążeniem pozostała skuteczna.
Zbyt wysoka nastawa osłabia ochronę: silnik może przez dłuższy czas pracować z nadmiernym prądem, co powoduje przegrzewanie, przyspieszone starzenie izolacji i ryzyko awarii. Zabezpieczenie ma zadziałać przy przeciążeniu, a nie dopiero przy poważnym uszkodzeniu.
Nie. Przekaźnik termiczny jest przeznaczony głównie do przeciążeń (długotrwałych). Do zwarć stosuje się inne zabezpieczenia, np. wkładki topikowe lub wyłączniki nadprądowe o odpowiedniej charakterystyce i zdolności wyłączania.
W zadaniach egzaminacyjnych często przyjmuje się niewielki zapas względem prądu znamionowego, np. około 10%. Wtedy liczysz 1,1 · IN i zaokrąglasz do wartości z odpowiedzi. To sprawdza rozumienie, że nastawa ma być trochę wyższa od I znamionowego.
Najczęstsze błędy to: ustawienie zbyt wysoko (bo myli się przeciążenie z rozruchem), ustawienie zbyt nisko (bo chce się "większego bezpieczeństwa"), oraz ignorowanie prądu znamionowego z tabliczki. Skutkiem są albo awarie, albo częste, niepotrzebne wyłączenia.
W kontekście danych znamionowych najczęściej chodzi o prąd znamionowy silnika, czyli prąd przy pracy w warunkach znamionowych (moc, napięcie, częstotliwość). To do tej wartości odnosi się nastawę przekaźnika przeciążeniowego.
W wielu prostych zadaniach nie: kluczowy jest prąd znamionowy. Napięcie i moc mogą być podane jako dane kompletne silnika, ale jeśli prąd jest już podany, to właśnie on jest podstawą nastawy przekaźnika przeciążeniowego.
Może zadziałać, gdy nastawa jest zbyt niska lub gdy warunki pracy odbiegają od typowych, np. wysoka temperatura otoczenia, słaba wentylacja szafy, częste rozruchy albo chwilowe wzrosty obciążenia. Dlatego stosuje się niewielki margines względem prądu znamionowego.
W infrastrukturze gazowej pracują napędy elektryczne (np. sprężarki, wentylatory, pompy obiegowe, napędy pomocnicze). Poprawne nastawy zabezpieczeń przeciążeniowych ograniczają przestoje i ryzyko uszkodzeń urządzeń, co wpływa na niezawodność pracy obiektów i bezpieczeństwo eksploatacji.
info

Około 40% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Źródła:

  • PN-EN IEC 60947-4-1:2020-05, Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa – Część 4-1: Styczniki i rozruszniki silnikowe – Elektromechaniczne styczniki i rozruszniki silnikowe

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z elektrotechniki/napędów elektrycznych: ochrona silników asynchronicznych
  • Instrukcje producentów przekaźników termicznych (zakresy nastaw, klasy wyzwalania)
  • Normy dotyczące aparatury łączeniowej i sterowniczej niskonapięciowej (dot. styczników i rozruszników silnikowych) – do ugruntowania pojęć

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego