KWALIFIKACJA ELE5 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 17.
Który z wymienionych bezpieczników należy zastosować w celu zabezpieczenia przed skutkami zwarć trójfazowego silnika klatkowego o prądzie znamionowym In = 12 A, jeżeli jego prąd rozruchowy Ir = 5×In, a współczynnik rozruchu α = 3?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wyznacz prąd rozruchowy: Ir = 5·In = 5·12 A = 60 A. Dla doboru wkładki do obwodu silnika stosuje się zależność Ib ≥ Ir/α. Przy α = 3 otrzymujemy Ib ≥ 60/3 = 20 A, więc właściwa jest wkładka aM 20 A. Typ aM jest przeznaczony do ochrony zwarciowej silników.

Pełne wyjaśnienie:

W obwodach silnikowych bezpiecznik ma przede wszystkim zabezpieczać przed skutkami zwarć, a jednocześnie nie powinien zadziałać podczas krótkotrwałego rozruchu, gdy silnik pobiera prąd wielokrotnie większy od znamionowego.

Krok 1: obliczenie prądu rozruchowego
Podano krotność rozruchu Ir = 5×In oraz In = 12 A, więc:
Ir = 5 · 12 A = 60 A.

Krok 2: dobór prądu wkładki
W kryterium doboru wkładki do silnika używa się zależności:
Ib ≥ Ir/α, gdzie Ib to prąd znamionowy wkładki, a α jest współczynnikiem doboru (nie jest tym samym co Ir/In).
Dla α = 3 otrzymujemy:
Ib ≥ 60 A / 3 = 20 A.

Wniosek
Minimalna wartość spełniająca warunek to 20 A, dlatego poprawnym wyborem jest "aM 20A". Wkładki aM (motor) mają charakterystykę dostosowaną do obwodów silnikowych: wytrzymują krótki prąd rozruchowy, a przy zwarciu powinny zadziałać skutecznie.

  • "aM 16A" nie spełnia obliczonego warunku Ib ≥ 20 A. Taka wkładka ma zbyt mały prąd znamionowy i może niepotrzebnie zadziałać przy rozruchu (prąd 60 A).
  • "gR 20A" ma inne przeznaczenie: jest to wkładka szybka, typowo dobierana do ochrony elementów półprzewodnikowych. W obwodzie silnika może zadziałać zbyt szybko podczas rozruchu, mimo że silnik nie jest uszkodzony.
  • "gF 35A" ma charakter ogólnego przeznaczenia i inny kompromis czasowo-prądowy; dodatkowo wartość 35 A nie wynika z obliczeń i nie jest minimalnym poprawnym doborem dla podanych parametrów.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw policz Ir z krotności, potem zastosuj podany współczynnik α w dzieleniu Ir/α. Nie mieszaj α z krotnością Ir/In – to dwa różne parametry opisujące różne elementy zadania.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Gdy podano krotność rozruchu, liczysz Ir = k · In. W tym zadaniu k = 5, a In = 12 A, więc Ir = 5·12 A = 60 A. To prąd chwilowy podczas startu, który zabezpieczenie musi "przetrzymać", jeśli nie ma zwarcia.
α jest współczynnikiem używanym w kryterium doboru wkładki: Ib ≥ Ir/α. Nie opisuje on silnika tak jak krotność Ir/In, tylko pomaga dobrać prąd wkładki tak, aby nie zadziałała przy rozruchu, a jednocześnie spełniała ochronę zwarciową.
Wkładki aM są przeznaczone do obwodów silnikowych i mają charakterystykę dobraną tak, by wytrzymać krótki prąd rozruchowy. Wkładki gR są zwykle szybkie i stosowane do ochrony półprzewodników, więc w obwodzie silnika mogą zadziałać niepotrzebnie podczas rozruchu.
Silnik przy rozruchu pobiera wielokrotność prądu znamionowego (np. 5×In). Jeśli dobierzesz wkładkę "na In", może ona zadziałać podczas startu mimo braku uszkodzenia. Dlatego uwzględnia się Ir oraz współczynnik α, aby wkładka nie reagowała na krótkotrwały rozruch.
Najczęściej spotkasz wkładki aM (motor), które służą do ochrony zwarciowej silników i są odporne na krótkie przeciążenie rozruchowe. W praktyce dobór obejmuje też sprawdzenie współpracy z innymi zabezpieczeniami (np. wyłącznikiem silnikowym dla przeciążeń).
Częsty błąd to mylenie parametrów: uznanie, że α = Ir/In (a to inna wielkość). Drugi błąd to dobranie Ib = In bez policzenia Ir. Trzeci: wybór wkładek do innych zastosowań (np. gR do półprzewodników) tylko dlatego, że mają "pasującą" wartość prądu.
Tak, jest to możliwe, bo przy rozruchu prąd może wynosić 60 A (5·12 A). Jeżeli z obliczeń doboru (Ir/α) wychodzi minimum 20 A, to 16 A jest za małe i zwiększa ryzyko niepotrzebnego zadziałania. Dlatego w zadaniu nie spełnia warunku doboru.
Porównaj wynik z szeregiem typowych prądów wkładek i wybierz najbliższą większą wartość spełniającą nierówność. Dodatkowo pamiętaj, że wkładka ma chronić przed zwarciem, a przeciążenia silnika zwykle zabezpiecza się innym aparatem (np. wyłącznikiem silnikowym).
Gdy w zadaniu pojawiają się wymagania selektywności, długi czas rozruchu, ciężki rozruch lub specyficzny sposób rozruchu (np. częste starty), mogą być potrzebne charakterystyki czasowo-prądowe oraz dane producenta. W prostych zadaniach egzaminacyjnych zwykle wystarcza Ir i α.
W kontekście tego typu zadań wskazuje się normy PN-IEC 60269-1 i PN-IEC 60269-2, które opisują wymagania dla bezpieczników topikowych niskiego napięcia. Na egzaminie najważniejsze jest jednak rozumienie przeznaczenia typów wkładek (np. aM) i umiejętność doboru z obliczeń.
info

Około 52% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Wyznacz prąd rozruchowy: Ir = 5·In = 5·12 A = 60 A."

Źródła:

  • PN-IEC 60269-1: Bezpieczniki topikowe niskiego napięcia – Część 1: Wymagania ogólne
  • PN-IEC 60269-2: Bezpieczniki topikowe niskiego napięcia – Część 2: Wymagania dodatkowe

Materiały:

  • PN-IEC 60269-1 – wymagania ogólne dla bezpieczników topikowych niskiego napięcia
  • PN-IEC 60269-2 – wymagania dodatkowe dla bezpieczników topikowych niskiego napięcia
  • Instrukcje/poradniki producentów wkładek topikowych dotyczące doboru wkładek aM do silników (tabele doboru i charakterystyki czasowo-prądowe)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego