Kwalifikacja: ELE.05 - Eksploatacja maszyn, urządzeń i instalacji elektrycznych
Zawód: Technik elektryk
Jaką wartość prądu znamionowego powinien mieć bezpiecznik chroniący uzwojenie pierwotne transformatora bezpieczeństwa 230/24 V, jeśli jest przeznaczony do pracy z obciążeniem rezystancyjnym o maksymalnej mocy 100 W?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Wartość prądu znamionowego bezpiecznika, który zabezpiecza uzwojenie pierwotne transformatora bezpieczeństwa 230/24 V, powinna wynosić 0,5 A. Aby obliczyć odpowiedni prąd znamionowy, można skorzystać z podstawowego wzoru: P = U * I, gdzie P to moc (w watach), U to napięcie (w woltach), a I to prąd (w amperach). W przypadku obciążenia rezystancyjnego o maksymalnej mocy 100 W, przy napięciu 24 V, obliczamy prąd: I = P / U = 100 W / 24 V = 4,17 A. To jednak dotyczy wyjścia transformatora. Na uzwojeniu pierwotnym, gdzie napięcie wynosi 230 V, moc pozostaje ta sama, więc: I = P / U = 100 W / 230 V = 0,435 A, co oznacza, że dla praktycznych zastosowań, bezpiecznik o wartości 0,5 A, jest odpowiednim wyborem, biorąc pod uwagę także tolerancje i warunki pracy, w tym normy bezpieczeństwa, które zalecają stosowanie bezpieczników o wartościach nominalnych wyższych niż obliczone, aby zapewnić dodatkową ochronę w przypadku chwilowych przeciążeń. Dodatkowo, stosowanie bezpiecznika o tej wartości zapewnia zgodność z normami PN-EN 60269, które regulują zasady zabezpieczeń elektrycznych.
Wybór niewłaściwej wartości prądu znamionowego bezpiecznika do zabezpieczenia uzwojenia pierwotnego transformatora bezpieczeństwa może prowadzić do niebezpieczeństwa przegrzania i uszkodzenia zarówno transformatora, jak i podłączonego obciążenia. Odpowiedzi 0,4 A, 0,8 A oraz 1,0 A są błędne z różnych powodów. Wartość 0,4 A jest zbyt niska, aby zapewnić odpowiednie zabezpieczenie; w przypadku obciążenia wynoszącego 100 W, prąd przy 230 V wynosi 0,435 A, a stosowanie bezpiecznika o nominale mniejszym od obliczonego naraża układ na ryzyko uszkodzenia przy normalnej pracy. Odpowiedź 0,8 A jest z kolei zbyt wysoka, co może prowadzić do sytuacji, w której bezpiecznik nie zadziała w przypadku rzeczywistych przeciążeń, ponieważ w sytuacji awaryjnej nie zabezpieczy on obwodu przed nadmiernym prądem. Analogicznie, 1,0 A również jest nieodpowiednie, ponieważ przekracza maksymalny prąd uzwojenia pierwotnego, co zwiększa ryzyko uszkodzenia. Ponadto, przy obliczeniach nie uwzględniono jakie kolizje mogą wystąpić w układzie z uwagi na różne warunki obciążenia, co jest kluczowe w praktycznych zastosowaniach elektrycznych. Przy wyborze wartości bezpiecznika istotne jest także uwzględnienie marginesów tolerancji, jakie stosują odpowiednie normy, takie jak PN-EN 60269. Prawidłowy dobór bezpiecznika jest zatem kluczowy dla zapewnienia efektywności oraz bezpieczeństwa działania całego systemu elektrycznego.