电工初级试题.docx

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电工初级试题

      第一节 低压接地方式的概念

    一、接地方式的提出

    为了确保低压配电系统及电气设备、用电器具的安全使用，必须采取适当措施，防止使用人员发生电击危险及电气设备、用电器具烧毁。

接地是常用的一种方法，因为大地是可导电的地层，其任何一点的电位通常取零，即零电位（当单相接地时，离接地点20m及以外视为零电位）。

    对电气设备、用电器具而言，如果将其金属外壳与大地连接，这时金属外壳就接近零电位。

即使在故障情况下，如发生电气设备因绝缘破坏造成碰壳短路，由于金属外壳已与大地作良好的电气连接，则金属外壳与大地的电位差变低，若人与之接触，通过人体的电流就也小，提高了间接触电的安全性。

对低压配电系统而言，较多将配变中性点接地（称为工作接地）。

从电气安全角度来看，在一定的条件下，可与电气设备的接地共同作用。

当接地故障时，产生的电流可使配电系统中的保护设备在适当时间内动作，切断电源，用以保证安全。

    由于电气设备及用电器具的金属外壳可以直接接地，也可以通过导体接到配电系统已接地的中性点上，配电系统可以直接接地或不接地或通过阻抗接地，这几种接地组合即称为低压配电系统接地方式。

    二、接地方式的基本组成

    接地方式的组成部分可分为电气设备和配电系统两部分。

    1．电气设备的接地部分

（1）接地体：

与大地紧密接触并与大地形成电气连接的一个或一组导体。

（2）外露可导电部分：

电气设备能触及的可导电部分。

正常时不带电，故障时可能带电，通常为电气设备的金属外壳。

    （3）主接地端子板：

一个建筑物或部分建筑物内各种接地（如工作接地、保护接地）的端子和等电位连接线的端子的组合。

如成排排列，则称为主接地端子排。

    （4）保护线（PE）：

将上述外露可导电部分，主接地端子板、接地体以及电源接地点（或人工接地点）任何部分作电气连接的导体。

对于连接多个外露可导电部分的导体称为保护干线。

    （5）接地线：

将主接地端子板或将外露可导电部分直接接到接地体的保护线。

对于连接多个接地端子板的接地线称为接地干线。

    （6）等电位连接：

指各外露可导电部分和装置外导电部分的电位实质上相等的电气连接。

    2．配电系统的接地部分

（1）相线（L）。

输送电能的导体，正常情况下不接地。

（2）中性线（N）。

与系统中性点相连，并能起输送电能作用的导体。

    （3）保护中性线（PEN）。

兼有保护线和中性线作用的导体。

    （4）电源接地点。

将电源可以接地的一点（通常是中性点）进行接地。

    三、接地方式的分类

    我国配电系统的接地方式已使用IEC规定，其分类仍然是以配电系统和电气设备的接地组合来分，一般分为TN、TT、IT系统等。

上述字母表示的含义：

第一个字母表示电源接地点对地的关系。

其中T表示直接接地；I表示不接地或通过阻抗接地。

第二个字母表示电气设备的外露可导电部分与地关系。

其中T表示与电源接地点无连接的单独直接接地；N表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体连接。

    根据中性线与保护线是否合并的情况，TN系统又分为TN-C、TN－S及TN－C－S系统。

    TN－C系统：

保护线与中性线合并为PEN线。

    TN-S系统：

保护线与中性线分开。

    TN-C－S系统：

在靠近电源侧一段的保护线和中性线合并为PEN线，从某点以后分为保护线和中性线。

1无功功率

　　在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。

　　有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。

比如：

5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。

有功功率的符号用P表示，单位有瓦（W）、千瓦（kW）、兆瓦（MW）。

　　无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。

它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。

凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。

比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。

由于它不对外做功，才被称之为“无功”。

无功功率的符号用Q表示，单位为乏（Var）或千乏（kVar）。

　　无功功率决不是无用功率，它的用处很大。

电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。

变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。

因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。

为了形象地说明这个问题，现举一个例子：

农村修水利需要开挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢?

　　在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。

如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。

　　无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在：

（1）降低发电机有功功率的输出。

（2）降低输、变电设备的供电能力。

　　（3）造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。

　　（4）造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。

　　从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。

这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。

2功率因数

　　电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。

电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。

cosφ称为功率因数，又叫力率。

功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。

三相功率因数的计算公式为：

式中cosφ——功率因数；

　　P——有功功率，kW；

　　Q——无功功率,kVar；

　　S——视在功率,kV。

A；

　　U——用电设备的额定电压,V；

　　I——用电设备的运行电流,A。

　　功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。

（1）自然功率因数：

是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说用电设备本身所具有的功率因数。

自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质，电阻性负荷（白炽灯、电阻炉）的功率因数较高，等于1，而电感性负荷（电动机、电焊机）的功率因数比较低，都小于1。

（2）瞬时功率因数：

是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。

瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。

　　（3）加权平均功率因数：

是指在一定时间段内功率因数的平均值，其计算公式为：

单单从中文文献或术语也许不容易得出区别有效值和真有效值的答案

或就是“得出”，也不容易理解。

如果从“根源”上看看英语上怎样说的就容易得到答案----

有效值：

virtualVALUE，直接从定义理解---交流电的有效值等于在相同电阻上获得相同功耗（发热）的直流电流/电压。

因为是交流电，必须进行时间平均（积分）后才能得到正确的结果，绝不能用直流电那样用瞬时值代替有效值！

详见RMS。

平均值：

averageVALUE，通常是幅值在时间上的平均（积分），本质上就是去除交流成分的意思。

如果是整流后的正弦波，就是去除二次谐波以上的正弦波，保存直流成分；如果是单纯的正弦波，平均值就是0，但是，如果站在有效值的角度看平均值，则与绝对值整流后的平均值相同，而不为0，这点比较难理解，也比较容易误解。

均方根值：

RMS---rootmeamsquare，最原始的是针对正弦波推导出来的，但实际上对所有的波形都适用。

电路上的计算基本过程是先平方再平均（积分）最后开方，其中开始时还有绝对值整流的过程。

RMS是从有效值的定义里推导出来的计算方法，因此，两者等效。

电路实现时，是这种计算方法的迫近。

真有效值：

true-RMS，通常说的就是这样，是对复杂波形的RMS扩展。

换言之，它是复杂波形的RMS（均方根值），是专门针对复杂波形的术语，对于正弦波，没有必要涉及它，实际算法上true-RMS和RMS完全相同，只是叫法不同而已，其目的不外乎为了突出复杂波形的概念。

上面圈圈说“例如，对于标准的正弦波，测得峰值为1.414V，那么有效值就是1V。

但如果换成三角波，那么结果就不对了”，这是对的，但这是从测量电路而言（注意圈圈强调了“测”，----这小子很难犯错误呀，厉害！

！

），如果因此认为计算方法也是这样，那就错了----因为有的电路本来就只能测量正弦波的有效值，而不能正确测量复杂波形有有效值----正是基于普通方法不能测量复杂波形的“真实有效值”的原因才现出的诸如ADI的AD736等RMS器件来专门对付复杂波形的“真实有效值”测量问题，“真有效值”的概念也由此产生。

同样，认为真有效值是指等效热对比的结果并不正确，实际上两者是一回事，效果上没有区别，只是测量对象不同而已。

因为RMS就是来源于有效值的，而有效值源于热等效----更准确地说是功耗等效。

实际中，测量正弦波的有效值可以不采用RMS器件（因为它有固定的系数关系，不用RMS器件可以节省成本，降低功耗），但复杂波形必须使用。

以上是我的理解，不知道有没有错。

三相负载不平衡会烧零线吗?

请帮我分析一下,谢谢!

悬赏分：

10-提问时间2007-12-1022:

59

三相负载不平衡会烧零线吗?

我在一工程实例中出现了上面的情况（其中一相电流为0）,总负载约30KW,主进线为10MM2筒芯线,接法为三相四线制星型接法,工作电压为220V,（其中零线和另外一网吧共用,网吧的总负载约为35KW）,请帮我分析一下,谢谢!

另外那么计算这种情况下零线上的电流大小,

有人说三相负载不平衡,零线电流为I0=IA+IB+IC,对不对?

提问者：

玉尔木-试用期一级

其他回答    共2条

当然会，如果各相平衡中线（零线），电流为零。

当三相不平衡的时候，中线就是用来走无法三相平衡的电流。

所以越不平衡中线电流越大。

I0=IA+IB+IC这公式是不对的，向量怎么可以就这样加减呢？

要做矢量图进行加减计算。

就是平行四边形法则，这你应该知道吧？

国家规定的配电三相负荷不平衡率的标准是不大于15%，中性线电流不大于变压器额定电流的25%

回答者：

zwdl99-初入江湖二级 12-1023:

38

一般情况下是不会烧的。

三项负载不平衡不光表现在ABC的电流上。

你可以通过用电器来调节。

三相四线

开放分类：

能源、电力、电气、供电、配电

在低压配电网中，输电线路一般采用三相四线，其中三条线路分别代表A,B,C三相，不分裂，另一条是中性线N（区别于零线，在进入用户的单相输电线路中，有两条线，一条我们称为火线，另一条我们称为零线，零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路，而三相系统中，三相自成回路，正常情况下中性线是无电流的），故称三相四线制；在380V低压配电网中为了从380V相间电压中获得220V线间电压而设N线，有的场合也可以用来进行零序电流检测，以便进行三相供电平衡的监控。

三相交流电机的电枢有三组线圈，其联接有星形接法及三角形接法两种，一般采用星形接法。

星形联接方法

　　三相交流发电机向外供电时，把三组线圈的末端X、Y、Z联在一起，从联接点引出一条线，这条线叫零线，也叫中性线。

再从线圈绕组另一端A、B、C各引出一条线，这三条线叫相线或火线，这种联接方法叫星形联接法。

　　发电机的这种向外输电方法构成三相四线制。

若不引出中线，用三条线向外供电则称三相三线制。

　　因为三相四线制供电能同时供出220V、380v两种不同的电压，因而得到广泛应用。

星形接法用Y表示，也叫Y接法。

采用星形接法时。

线电压与相电压的关系如何?

星形接法时，线电压与相电压之间的关系是：

U线=U相≈1.732U相

三相交流电如何产生旋转磁场?

在三相异步电动机的每相定子绕组中，流过正弦交流电流时，每相定子绕组都产生脉动磁场。

　由于三相绕组在铁心中摆放的空间位置互差120°电角度空间相位，绕组中分别流过三相交流电流，而各相电流在时间上又互差120°，使它们同时产生的三个脉动磁场在空间所合成的总磁场，成为一个旋转磁场。

三相五线制是指A、B、C、N和PE线，其中，PE线是保护地线，也叫安全线，是专门用于接到诸如设备外壳等保证用电安全之用的。

PE线在供电变压器侧和N线接到一起，但进入用户侧后约不能当作零线使用，否则，发生混乱后就与三相四线制无异了。

但是，由于这种混乱容易让人丧失警惕，可能在实际中更加容易发生触电事故。

现在民用住宅供电已经规定要使用三相五线制，如果你的不是，可以要求整改。

为了安全，要斩钉截铁地要求！

不论N线还是PE线，在用户侧都要采用重复接地，以提高可靠性。

但是，重复接地只是重复接地，它只能在接地点或靠近接地的位置接到一起，但绝不表明可以在任意位置特别是户内可以接到一起。

应用中最好使用标准/规范的导线颜色：

A线用黄色，B线用绿色，C线用红色，N线用淡蓝色，PE线用黄绿色。

电工初中级试题

一、填空

1、直流电机的转子是由电枢铁心、绕组换向器、转轴和风叶等部分组成，是进行能量转换的重要部分。

2、直流电动机的励磁方式可分为他励、并励、串励和复励。

3、直流电机在额定负载下运行时，其#等级不应超过1.5级。

4、三相变压器的额定容量，是给一次绕组放额定电压时，为保证部温升不超过额定值所允许输出的最大视在功率。

它等于二次绕组额定电压与额定电流乘积的√3倍。

5、变压器在运行中，绕组中电流的热效应所引起的损耗通常称为铜耗；交变磁场在铁心中所引起的损耗可分为磁滞损耗和涡流损耗，合称为铁耗。

6、由于变压器短路试验时电流较大，而所加电压却很低，所以一般在高压侧加压，使低压侧短路。

7、交流电机绕组单元嵌在槽内的部分叫做有效部分，槽外部分端叫做部。

8、三相异步电动机旋转磁场的转向是由电源的相序决定的，运行中若旋转磁场的转向改变了，转子的转向随之改变。

9、Y系列交流电机的绝缘等级为B级。

10、同步电机的转子有凸极和隐极两种，一般工厂用的柴油发电机和同步电动机的转子为凸式。

11、三相异步电动机的转速取决于磁场极对数P、转差率S和电源频率f。

12、绕组烘干常采用下列三种方法烘房烘干法、灯泡烘干法、电流烘干法。

13、电弧的产生是由于触点间隙中的气体被游离，产生大量的电子和离子，使绝缘的气体变成了导体。

电流通过这个游离区时所消耗的电能转变为热能和光能，因此发出光和热的效应。

14、RL1系列螺旋式熔断器，熔体内部充满石英砂。

在切断电流时，石英砂能迅速将电弧熄灭。

15、接触器触点开距、是接触点在完全分开时动静触点之间的最短距离。

16、直流接触器主触点在分析直流电路产生的电弧比交流电弧?

难于熄灭，所以通常用灭弧装置。

17、桥式起重机设立零位保护的目的是防止当控制器的?

?

不在零位，电源断电后又重新送电时，电动机起动而发生事故。

18、磁电子仪表的固定部分主要有?

?

和?

?

，转子部分主要由?

?

、指针和组成。

19、在RLC串联电路中等于时，电路中的电流达到最大值，这种现象称为。

20、三相负载接于三相供电线路上的原则是：

若负载的额定电压等于电源线电压时，负载应作Δ联结；若负载的额定电压等于电源相电压时，负载应作Y联结。

21、最基本的逻辑运算是指与、或、非三种运算。

22、变压器的冷却方式有油浸自冷、油浸风冷、强油风冷。

23、投入空载变压器时会产生励磁涌流，其值可达到额定电流的6~8倍。

24、变压器并列运行应满足变比相等、连接组别相同、短路电压相同三个条件。

25、测量绝缘电阻时，影响准确性的因素有温度、湿度和绝缘表面的脏污程度。

26、绝缘介质的吸收是60秒时的绝缘电阻与15秒时的绝缘电阻之比。

27、变电站中由直流系统提供电源的回路有主合闸回路、控制保护回路、事故照明回路、信号回路等。

28、镉镍电池储存电量的多少是根据电池的端电压来判断的，而不是根据比重来判断。

29、过流保护的动作电流按躲过最大负荷电流来整定。

30、瓦斯保护是根据变压器内部故障时会产生和分解出气体这一特点设置的。

31、当运行电压超过1.1倍的电容器额定电压时，应将运行中的电容器退出运行，本厂电容器的额定电压为。

32、在电气设备工作，保证安全的组织措施有工作票制度、操作票制度、清查现场和全面交底制度、工作许可制度、工作监护制、工作间断和工作转移制度和工作终结和送电制度。

33、变电运行设备的缺陷分三类，即一般缺陷、严重缺陷、危急缺陷。

34、高压设备发生接地故障时，室内各类人员应距故障点大于4米以外，室外人员则应距故障点大于8米以外。

二、判断题

1、变压器的额定功率是指当一次侧施以额定电压时，在温升不超过允许温升的情况下，二次侧所允许输出的最大功率。

（×）

2、变压器在使用是铁心会逐渐氧化生锈,?

因此真空载电流也就相应逐渐减小。

（×）

3、三相异步电动机的转速取决于电源频率和极对数，而与转差率无关。

（×）

4、三相异步电动机转子的转速越低，电机的转差率越大，转子电动势频率越高。

（√）

5、应用短路测试器检查三相异步电动机绕组是否一相短路时，对于多路并绕或并联支路的绕组，必须先将各支路拆开。

（√）

6、变压器无论带什么性质的负载，只要负载电流继续增大，其输出电压就必然降低。

（×）

7、凡有灭弧罩的接触器，一定要装妥灭弧罩后方能通电起动电动机。

（×）

为了观察方便，空载、轻载试动时，允许不装灭弧罩起动电动机。

8、串联磁吹灭弧方式，磁吹力的方向与电流方向无关。

（√）并联磁吹灭弧方式，磁吹力方向与电流方向无关。

（×）

9、交流接触器铁心上的短路环断裂后会使动静铁心不能释放。

（×）

10、当电路中的参数点改变时，某两点间的电压也将随之改变。

（×）

11、自感电动势的大小正比于线圈中电流的变化率，与线圈中电流的大小无关。

（√）

12、对感性电路，若保持电源电压不变而增大电源频率，则此时电路中的总电流减小。

（√）

13、电子管电压表对直流、交流，正弦和非正弦信号均能进行正确测量。

（×）

14、电子示波器只能显被测信号的波形，而不能用来测量被测信号的大小。

（×）

15、纯电阻电路的功率因数一定等于1，如果某电路的功率因数为1，则该电路一定是只含电阻的电路。

（×）

16、从空载到满载，随着负载电流的增加，变压器的铜耗和温度都随之增加，一、二次绕组在铁心中的合成磁通也随之增加。

（×）

17、变压器在空载时，其电流的有功分量较小，而无功分量较大，因此空载运行的变压器，其功率因数很低。

（√）

18、带有额定负载转矩的三相异步电动机，若使电源电压低于额定电压，则其电流就会低于额定电流。

（×）

19、油浸式变压器防爆管上的薄膜若因被外力损坏而被裂，则必须使变压器停电修理。

（×）

20、单相异步电动机的体积虽然较同容量的三相异步电动机大，但功率因数、效率和过载能力都比同容量的三相异步电动机低。

（√）

21、配电装置包括测量电器，故便携式电压表和电流表属于配电装置。

（×）

22、高压断路器的“跳跃”是指断路器合上又跳开，跳开又合上的现象。

（√）

23、大容量高压隔离开关的每极上都装有两片刀片，其目的是增大导电截面积，从而增大容量。

（×）

24、低压空气断路器同时装有分励脱扣器和失压脱扣器时，称为复式脱扣装置。

（×）

25、装设电抗器的目的是：

增大短路阻抗，限制短路电流，减小电压波动。

（√）

26、电磁式交流接触器和直流接触器都装有短路环，以消除铁心的振动和噪音。

（×）

27、在易燃、易爆场所带电作业时，只要注意安全、防止触电，一般不会发生危险。

（×）

28、防爆电器出厂时涂的黄油是防止生锈的，使用时不应抹去。

（×）

29、一般来说，继电器的质量越好，接线越简单，所包含的接点数目越少，则保护装置的作越可靠。

（√）

30、气体（瓦斯）继电器能反应变压器的一切故障而作出相应的动作。

（×）

四、问答题

1、在单相桥式整流电路中，如果有一个二级管短路、断路或反接，会出现什么现象？

答：

在单相桥式整流电路中，如果有一个二极管短路，将变成半波整流，另半波电源短路；如果有一个二极管断路，就会形成半波整流，如果有一个二极管反接，则电路不起整流作用，负载中无电流流过。

2、变压器在电力系统中主要作用是什么？

答：

主要作用是更换电压，以利于功率的传输。

电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电经济性，达到远距离送电的目的，而降压则能满足各级使用电压的用户需要。

3、变压器各主要参数是什么？

答：

（1）额定电压；

（2）额定电流；（3）额定容量；（4）空载电流；（5）空载损耗；（6）短路损耗；（7）阻抗电压；（8）绕组连接图、相量图及连接组标号。

4、为什么将变压器绕组的温升规定为65℃？

答：

变压器在运行中要产生铁损和铜损，这两部分损耗全部转化为热量，使铁芯和绕组发绝缘老化。

影响变压器的使用寿命，因此国标规定变压器绕组的绝缘采用A级绝缘、绕组的温升为65℃。

5、断路器分、合闸速度过高或过低对运行有什么危害？

答：

分、合闸速度过高，将使运行机构或有关部件超过所能承受的机械应力，造成部件损坏或缩短使用寿命。

分闸速度过低，特别是分闸初始速度地低时，不能快速切除故障，若合闸速度过低，在断路器合于短路故障时，不能克服触头关合电动力的作用，引起触头振动或处于停滞，会使触头烧损。

6、电压互感器应注意什么？

答：

有

（1）Y-Y-接线；

（2）Y-Y接线；（3）V-V接线。

7、停用电压互感器应注意什么？

答：

应注意以下几点：

（1）首先应考虑该电压互感器所带的保护及自动装置，为防止误动可将有关的保护及自动装置停用；

（2）如果电压互感器装有自动切换器装置或手动切换装置，其所带的保护及自动装置可以不停用；（3）停用电压互感器，应将二次侧熔断器取下，防止反充电。

8、直流系统在变电所中起作什么作用？

答：