Kwalifikacja: ELE.05 - Eksploatacja maszyn, urządzeń i instalacji elektrycznych
Zawód: Technik elektryk
Który z poniższych wyłączników nadprądowych powinien być zastosowany do zabezpieczenia obwodu zasilającego trójfazowy silnik klatkowy o następujących parametrach znamionowych: P = 11 kW, U = 400 V, cos φ = 0,73, η = 80%?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Odpowiedź S303 C32 jest poprawna, ponieważ przy wyborze wyłącznika nadprądowego dla trójfazowego silnika klatkowego o mocy znamionowej 11 kW, napięciu 400 V oraz współczynniku mocy cos φ = 0,73, istotne jest obliczenie prądu znamionowego silnika. Prąd ten można wyznaczyć z wzoru: I = P / (√3 * U * cos φ). Po podaniu wartości (P = 11 kW, U = 400 V, cos φ = 0,73), uzyskujemy prąd około 18,5 A. Wyłącznik C32 ma prąd znamionowy 32 A, co zapewnia odpowiedni margines ochrony w przypadku przeciążenia oraz pozwala na bezpieczną i niezawodną pracę silnika. Wybór wyłącznika z niższą wartością prądową, jak C25 czy C20, mógłby prowadzić do zbyt częstych wyłączeń w przypadku normalnych warunków pracy silnika. Praktyczne zastosowanie wyłącznika C32 w obwodach zasilających silniki trójfazowe jest zgodne z normami IEC 60947-2, które zalecają odpowiednie marginesy dla wyłączników chroniących silniki. Dodatkowo, zastosowanie tego wyłącznika zmniejsza ryzyko uszkodzenia silnika oraz zapewnia bezpieczeństwo całego systemu zasilania.
Wybór niewłaściwego wyłącznika nadprądowego może prowadzić do poważnych konsekwencji, zarówno dla samego silnika, jak i dla całego układu zasilania. W przypadku wyłączników S303 C25 i S303 C20, ich prąd znamionowy jest zbyt niski w stosunku do obliczonego prądu silnika, który wynosi około 18,5 A. Użycie wyłącznika C25, który ma prąd znamionowy 25 A, może prowadzić do częstych wyłączeń podczas normalnej pracy silnika, co w dłuższej perspektywie może prowadzić do niepotrzebnego stresu mechanicznego oraz uszkodzenia silnika. Podobnie, wybór C20 jest jeszcze bardziej ryzykowny, ponieważ jego prąd znamionowy nie tylko nie zapewnia odpowiedniego marginesu bezpieczeństwa, ale także zwiększa ryzyko wyłączeń przy normalnych obciążeniach. Ponadto, wyłącznik C40, mimo że posiada większy prąd znamionowy niż potrzebny, również nie jest odpowiedni, ponieważ jego wartość może prowadzić do zbyt późnych reakcji w przypadku przeciążenia, co zwiększa ryzyko uszkodzeń. W praktyce, dobór wyłączników nadprądowych powinien zawsze brać pod uwagę zarówno prąd znamionowy urządzenia, jak i charakterystykę pracy obwodu, aby zapewnić nie tylko ochronę, ale również optymalną wydajność systemu. Zgodnie z normami IEC 60947-2, istotne jest, aby wyłącznik był dostosowany do rzeczywistych warunków pracy, co w tym przypadku oznacza konieczność wyboru wyłącznika, który ma odpowiednio wyższy prąd znamionowy niż obliczony prąd silnika.