开关柜设计考试试题.docx

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开关柜设计考试试题

开关柜结构设计基础试题

1．开关柜装配用普通M10螺母（GB41-86）可以承受的静载荷大约是（）？

螺母高度约是（）？

螺距是（）？

配用普通加强平垫圈的外径和厚度约为（）？

弹簧垫圈的厚度约为（）？

（6分）

2．三根平行放置的主母线TMY100*10，宽面相对，母线间最小的距离可以达到（）？

（已知系统为12KV。

提示：

1）要考虑母线搭接；2）螺栓露出螺母2--5扣；3）要考虑母线规格与螺栓规格的配合。

（2分）

3．常用冷轧薄钢板的规格？

（2分）

10．一般情况下，10KV所用变柜，采用干式变压器850W*500D*840H，如采用固定安装，你设计的柜宽最小为（）？

如采用手车式，你设计的柜宽最小为（）？

两重情况下都不考虑复合绝缘。

（4分）

14．开关板行业中未标注公差是指IT为（）？

（1分）

15．设计一新产品开关柜的冷冲压零件，你综合考虑过单台柜的钢板的材料利用率吗？

应该达到（）？

（1分）

18．请提出主母线接地车的连锁要求。

（2分）

21．主母线为TMY2（120*10），下引母线为TMY60*10，写出采用的连接螺栓规格，母线上的连接孔大小为（）和距离是（）？

（3分）

22．双层母线（每层母线一般按10mm厚度考虑）母线桥的一般设计高度为（）？

理论上最小高度是（）？

已知板材弯型高度为30。

（3分）

23．12KV和40.5KV导电体距离绝缘板的标准规定的距离是（）？

（2分）

24．手车式开关柜对面布置，根据标准要求其布置距离不小于（）？

（已知手车深度为700）（2分）

25．大致估算一下VS1-12/1250-31.5断路器的摇进机构的螺距。

（误差在正负1mm为正确）（2分）

27．10KV,100KVRA的电容器并排排列时两只电容器之间要求的最小距离是（）？

（1分）

29．KYN28-12配置VS1-12/1250-40大致的重量是（）？

（1分）

30．说明铠装柜与间隔柜相比较的优点。

（2分）

33．户外箱式变电站的最低防护等级要求是（）？

（1分）

38．简述螺栓连接时螺母的朝向要求。

（1分）

42．领导交给一项任务，一用户急需一台开关柜。

要求：

控制1000KVA油变压器，采用KYN28-12柜，本台柜实现电缆进出，采用VS1-12断路器，不做电能计量。

安装现场无控制电源，控制保护采用综合保护器。

已知当地系统短路容量为25KA。

请你马上提供一份元件采购清单给供应部门，包括该柜所用的所有一二次元件型号规格和数量和母线规格和数量。

[注]：

柜上常用的元件照明灯、加热器、微动开关等可不提供。

（10分）

开关柜结构设计基础试题及答案

答案没有仔细推敲，错误之处大家提出指正。

1．开关柜装配用普通M10螺母（GB41-86）可以承受的静载荷大约是多少？

螺母高度约是多少？

螺距是多少？

配用普通加强平垫圈的外径和厚度约为多少？

弹簧垫圈的厚度约为多少？

（6分）

【静载荷：

约800Kg】

【螺母高度：

约9。

5】

【螺距：

1。

5】

【平垫圈的外径：

约2*10=20；平垫圈的厚度：

2】

【弹簧垫圈的厚度：

2。

6】

大致了解这些数据，是结构设计必须的。

在没有资料的情况下，可以计算。

2．三根平行放置的主母线TMY100*10，宽面相对，母线间最小的距离理论上可以达到多少？

（已知系统为12KV。

提示：

1）要考虑母线搭接；2）螺栓露出螺母2--5扣；3）要考虑母线规格与螺栓规格的配合。

（2分）

【175】螺栓为M16*50，见附图1。

3．现有一台4000A进线开关柜，柜宽1400，采用硬母线架空进线。

由于电流的涡流效应，需在进线处做防涡流处理。

请提供母线规格并说明用几层母线和涡流处理材料的型号和规格。

（2分）

【4TMY100*10】【4无磁不锈钢板1Gr18Ni9Ti（这是常用的一种）】

4．试举出现实生活中2种使力传动方向改变90度的机构或物件。

（2分）

【按钮式弹簧刀，按钮式门锁】

5．一手车式金属封闭铠装式开关柜。

已知手车行程为220，活门板距离触头盒5，动静触头接触重合35，触头盒外沿距离安装板B，静触头安装基面距离安装板A，手车面板在试验位置时与柜边平齐。

手车前进30mm活门完全打开。

可参见附图C。

请按一般设计计算原则确定手车室的最小深度。

（6分）

【S≈35+5+B+C】

说明：

首先确定静触头距离活门约35mm时，保证手车前进30mm活门完全打开。

其次核算此时的静触头长度是否合适，手车行程为220，动触头能否顶到触头盒。

原题中的A应该给出具体数值。

6．隔离开关的操作标准要求力矩不能大于多少？

（1分）

DL/T486-2000交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件规定：

手柄操作（不止一转的操作）

操作手柄作用力不应超过60N，在最多为总转数的10%转数内，操作力峰值允许为120N。

户内手柄和单臂横杆长不大于500mm，双臂总长不大于750mm，户外手柄总长不大于1000mm。

4.104.2摇杆操作

摇杆作用力不应超过250N；在摆动角度最大为15°范围内的瞬间作用力不应超过450N。

7．XGN-12电缆进线柜带下隔离开关和上隔离开关（附接地开关），简述停电操作程序。

（2分）【1。

分断路器；2。

分上隔离；3。

分下隔离；4。

合接地开关】

8．附图E至图I为某一施工合同的设计图纸，请指出图中错误之处。

（10分）

【图E：

螺栓安装孔不应该在同一个位置，否则将导致安装和拆卸不便或者无法进行，本题中2组螺栓只能安装一组，另一组与已经安装是螺栓相撞了】

【图F：

对于弯Z型弯来说，根据设备要保证Z字型的最小高度，对于12mm高的Z型弯恐怕一般设备都不能弯制，只能采用模具了；另外其中两个直径10的孔离弯边过近，7。

5mm，已经小于M9的平垫圈的半径，平垫圈根本加不上，是工艺不允许的，】

【图G：

80宽的母线无论和哪种规格的母线相连，都不能出现30*50的孔距，而且直径18应为13；另外两个弯型点距离过近（30mm）设备和手工都无法实现，只能借助模具了】

【图H：

一般的设备包括进口设备在无专用模具的情况下，都不能进行弯型，另外，孔离弯边距离过近】

【图I：

M40未标注退刀槽，材料选择满足不了12。

5粗糙度的要求，要大一号】

9．常用冷轧薄钢板的规格？

（2分）【1000*2000和1250*2500】

10．一般情况下，10KV所用变柜，采用干式变压器850W*500D*840H，如采用固定安装，你设计的柜宽最小为多少？

如采用手车式，你设计的柜宽最小为多少？

两种情况下都不考虑复合绝缘。

（4分）【1200，1400】

11．10KV带电体穿越绝缘隔板，见附图D。

近视计算带电体距离金属导体的爬电距离。

（2分）【约160，12KV近距离空气间隙一般按2倍关系折合爬电距离。

】

12．请标注Q235-A钢板三防产品镀锌要求。

（1分）【Fe/Ep.Zn18.c2C】

13．普通车床可以达到粗糙度的上限是多少？

（1分）【6.3】

14．开关板行业中未标注公差是指IT多少？

（1分）【IT14】

15．设计一新产品开关柜的冷冲压零件，你综合考虑过单台柜的钢板的材料利用率吗？

应该达到多少？

（1分）【85-90%】

16．请用制图符号标注45号钢的一般性淬火要求（洛氏硬度）。

（1分）【HRC40-45】

17．一长度为1500mm的6钢板Q235-A，需要在长度方向弯型，高度为40，如何实现？

假如你公司有大吨位弯板机，问最小需要多大吨位的弯板机？

（2分）

一般吨位的弯板机不能实现，需要根据公式计算需要多大吨位的弯板机。

我暂时没有找到板金手册或者板金工艺书，大家自己找一下。

过一两天我再给大家。

18．请提出主母线接地车的连锁要求。

（2分）

【1.接地开关在合闸位置时机械连制约摇进（推进）机构使之不能操作】

【2.主母线带电时电磁锁将摇进（推进）机构锁住使之不能操作】

【3.手车在由试验位置到工作位置的行进过程中机械连锁制约接地开关不能操作

19．GN19-12和GN30-12从分位置到合位置主轴的旋转角度各是多少？

（2分）

【60°和70°】

20．隔离开关安装需要的注意事项？

（2分）

【1．操作机构与隔离开关前后和上下保持一定距离，使操作杆不能太短并且和拐臂不形成操作死角】

【2．尽量使动刀在分位置时不产生自重力方向和合闸方向一致】

21．主母线为TMY2（120*10），下引母线为TMY60*10，写出采用的连接螺栓规格，母线上的连接孔大小和距离是多少？

（3分）

【M12*50】【4-13直径】【30*60】

22．双层母线（每层母线一般按10mm厚度考虑）母线桥的一般设计高度为多少？

理论上最小高度是多少？

已知板材弯型高度为30。

（3分）

【400】【340】

23．12KV和40.5KV导电体距离绝缘板的标准规定的距离是多少？

（2分）

【30】【100】

24．手车式开关柜对面布置，根据标准要求其布置距离不小于多少？

（已知手车深度为700）（2分）

【根据GTB50053《10KV以下变电所设计规范：

通道最小宽度=双车长度+900=2300】

25．大致估算一下VS1-12/1250-31.5断路器的摇进机构的螺距。

（误差在正负1mm为正确）（2分）

【VS1断路器行程200，摇进需要摇约20圈，螺距为10mm】

26．已知系统短时耐受电流为80KA/4S，额定峰值按2.8倍，母线采用TMY4（120*10），大致计算支撑点间的最大距离。

（4分）

【不好意思，本题缺少两个条件：

1。

母线布置形式,假设为水平布置，母线厚度相对；2。

母线相间距离，假设为275mm

根据公式：

△js=1.76L2ich2×10-3/aW≤△y

式中：

△js—作用于母线的作用应力，kg/cm2；

△y—母线允许最大应力，当母线为铜质时取1400，当母线为铝质时取700；

L—母线支撑间距（cm）；

a—相间距离（cm）；

W——矩形母线截面系数，cm3；

ich——额定峰值耐受电流，对于中压3.6KV-40.5KV；额定短路极限分断能力，对于低压400V，690V和800V；（KA）

根据上式导出：

铜母线的最大跨距为L铜MAX≤√（1400aw103/1.76ich2）=（892√aw）/ich

１／对于水平布置的三相母线，当母线平放时；或者对于竖直布置的三相母线，当母线立放时：

（也就是母线的厚度方向相对，此时力效应好）

Ｗ1＝０.１６７bh2；其中h为母线宽度（cm），b为母线厚度（cm）

L铜MAX≤（365h√ab）/ich=365*12√27.5/80*2。

8=1000mm】

由于本论坛不支持上下标，所以文中公式大家可能看不明白。

27．10KV,100KVRA的电容器并排排列时两只电容器之间要求的最小距离是多少？

（1分）【100】

28．电容器柜采用型形接线和采用三角形接线，哪种形式用的母线多？

（1分）

【三角形接线】

29．KYN28-12配置VS1-12/1250-40大致的重量是多少？

（1分）

【柜体约400Kg，手车约100Kg，共约500Kg】

30．说明铠装柜与间隔柜相比较的优点。

（2分）

1。

外壳和主要功能单元全部用金属隔板封闭，形成整体接地体连接至系统接地，安全性能有保证；

2。

无绝缘隔板，没有静电荷吸附；

基于以下几个原因，JYN比KYN有明显的弱势：

1．GB3906-200X将隔板定义为PI级隔板（非金属）和PM级隔板（金属），PM级是较高级的。

2．PI级隔板用于回路从母线上隔离和分离（物理上和电气上）。

PM级隔板用于回路从母线上隔离和分开。

分开比分离有更严格的意义。

3．IEC62271-200规定了主要一次功能单元之间要有独立的抗内部电弧故障的功能，显然用非金属的绝缘隔板不具备此功能。

4。

主要功能单元和部件不能与接地形成系统化接地，无法对对地绝缘失效提供防护，绝缘隔板有静电荷吸附。

31．一台户外箱式变电站，已知内装S9-M-630/10变压器二台，外形尺寸为1400（W）*1200（D）*1500（H），高压柜四台（进线+计量），每柜为500W*800D*1800H，高压柜采用三相保护。

低压柜采用GGD，馈出400A2路200A4路，100A10路。

供电方式为一主一备，合理计算箱式变电站的外形尺寸，并画出系统图和柜体简单排布示意图。

[注]：

此题非参考实际，不一定合理。

（10分）

这道题出的与实际应用有些不符合.但是一道简单的初级题，我叫设计员简单画了一下。

见图。

提示：

低压柜可分为7台柜，进线2台，馈出4台，母联1台。

32．高压柜常用的电缆出线胶圈为直径90mm，现已知需在同一电缆孔出2根240的电缆，可否？

（2分）

【YJV-240电缆外径约50mm，2根240的电缆不能使用直径为90mm电缆出线胶圈】

33．户外箱式变电站的最低防护等级要求是多少？

（1分）

【IP33】

34．已知主母线排列和上触头盒位置如图A示，考虑下引母线为3150A，计算C相母线距离上触头盒的最小距离。

（此题关系到排列开关柜的高度）（2分）

【245。

掌握母线弯型工艺才能解答此问题】

35．如图B所示，判断GN30-12/630隔离开关安装是否合理，说明理由。

（2分）

【不合理，因为隔离开关分开时与隔板相撞了】

36．轴承与孔的配合公差问题。

请标注孔的公差，已知轴承选用GB276-64203（2分）

基础的东西，自己查一下表。

37．形位公差问题。

落地手车采用底部中心滑动导向定位，请选择柜体底部导轨与静触头安装板的形位公差（2分）

可标注垂直度0.5

38．简述螺栓连接时螺母的朝向要求。

（1分）

【朝向维护侧】

39．3钢板要采用沉头螺栓与其他件连接，可以采用最大的沉头螺钉（如GB68-66）规格。

（1分）【M6严格讲应该是M5】

40．列举出3种可以实现往复移动的机构。

（3分）

【曲柄摇杆机构；曲柄滑块机构；摇块机构；多杆机构】

41．可以传递较大轴向力的最实用的机械机构是什么机构？

（1分）

【螺旋机构】

42．领导交给一项任务，一用户急需一台开关柜。

要求：

10KV系统。

控制1000KVA油变压器，采用KYN28-12柜，本台柜实现电缆进出，采用VS1-12断路器，不做电能计量。

安装现场无控制电源，控制保护采用综合保护器。

已知当地系统短路容量为25KA。

请你马上提供一份元件采购清单给供应部门，包括该柜所用的所有一二次元件型号规格和数量和母线规格和数量。

[注]：

柜上常用的元件照明灯、加热器、微动开关等可不提供。

（10分）

【断路器：

VS1-12/630-25，电储合分AC220；数量：

1】

【CT：

LZZBJ9-12100/50。

5/10P102只或3只】

【PT：

JDZ-1210/0。

220。

5级极限输出500VA】

【避雷器：

HY5WS-17/503只】

【接地开关：

JN15-12/31.51只】

【击穿保险器：

JBO】

43．机械原理（主要考核基本的机械原理）：

请画出电视机的开关按钮（按一下实现“开”，再按一下实现“关”的机械结构草图（不用标注尺寸）（10分）

答案：

略

附加题：

1．机械零件设计（主要考核设计思路）：

具有抗弧性能的开关柜联动门锁设计。

已知门宽750，高820，弯形高度30。

要求多点锁紧，开启和锁门方便。

画出草图即可，如总装配图示意不清楚，可再单独画出关键件草图（10分）

答案：

略

2．火车软卧门锁设计（主要考核连锁设计）。

要求：

拉门形式，双向到位后可锁住，在室内外均可开启，室内锁定按钮或搬把锁住后室外不可开启，室外可用专用工具锁门。

画出草图即可，如总装配图示意不清楚，可再单独画出关键件草图（10分）

答案：

略

一．公共部分（共50个空，每空1分）：

1．国家标准《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》的标准代号是：

（）。

3．行业标准《户内交流高压开关柜订货技术条件》的标准代号是：

（）

4．行业标准《高压开关设备的共用订货技术导则》的标准代号是：

（）

5．国家标准《低压成套开关设备和控制设备》的标准代号是：

（）

7．图纸标题栏阶段标记中的S，A分别代表的含义是什么？

S：

（）；A：

（）。

14．1m长的TMY100*10成本为多少？

铜的比重为8.9，已知每吨TMY为78000元。

（）。

15．常用冷轧钢板的常用板幅是（）和（）

18．开关柜中红色按钮表示断路器处于（合闸）状态；绿色按钮表示断路器处于（分闸）状态。

19．标准规定电流导线和电压导线分别为（）和（）。

20．螺栓上面标注的S8.8表示：

（）。

21．M10普通螺栓的静载荷是：

（在80kg，200kg，800kg，1500kg中选取一数值）（　　　　　　）

23．模拟线颜色：

40.5KV：

（　　　　　　）；12KV：

（　　　　　　　）；

7.2KV：

（　　　　　　　）；3.6KV：

（　　　　　　）；

0.4KV：

（　　　　　　　）。

8．12KV和0。

4KV1000KW电动机的额定电流分别为：

（　　）A和（　　）Ａ。

９．电流互感器ＬＺＺＢＪ９－１２Ｃ２　８００／５　０.２Ｓ／５Ｐ１５／５Ｐ１５　１０ＶＡ／１５ＶＡ／１５ＶＡ中８００／５，０.２Ｓ，５Ｐ，１５　１０ＶＡ，１５ＶＡ分别代表的含义是：

８００／５：

（）；

０.２Ｓ：

（）；

５Ｐ：

（）；

１５：

（）；

10VA：

（）；

15VA：

（）；

10．电压互感器JDZJ-10Q10/√3/0。

1/√3/0.1/30.5/6P中一次额定电压为：

（）KV；二次额定电压为：

（）KV；开口三角额定电压为：

（）KV。

0.5的含义为：

（）6P的含义为：

（）。

11．高压变压器的主要保护有（至少填5种）：

（）。

12．高低压12KV/0.4KV电动机馈线回路氧化锌避雷器的常用型号：

（）。

13．避雷器的主要作用是：

（）和（）。

24．12KV系统中如果B相直接接地，那么C相的电压为：

（　　　　　　　）。

26．“四遥”包括：

（　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　）。

27．配电系统接入电容器的主要作用是：

（　　　　　　　　　　　　　）。

三．判断对错（共6个空，每空1分）

1．VS1-12/1250-31.5真空断路器的额定电流开断次数为10000次。

（错）

2．VD4-12/630-25额定短时耐受时间为3S。

（错）

3．避雷器抑制过电压的幅值，阻容吸收器抑制过电压频次。

（）

4．接触器-熔断器组合电器，接触器负责开断交接电流以下的电流，熔断器负责开断开断交接电流以上的电流。

（）

5．一般情况下，电磁操作机构的分闸电流比弹簧操作机构的大。

（）

6．PE线颜色为淡蓝色，PN线颜色为黄绿相间。

（）

试卷答案

时间90分钟，满分120分

一．公共部分（共50个空，每空1分）：

1．国家标准《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》的标准代号是：

（GB11022-1999）。

2．GB3906-1991的全称为：

（<3.6-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备>。

）

3．行业标准《户内交流高压开关柜订货技术条件》的标准代号是：

（DL/T404-1997）

4．行业标准《高压开关设备的共用订货技术导则》的标准代号是：

（DL/T593-1996）

5．国家标准《低压成套开关设备和控制设备》的标准代号是：

（　GB7251-1997。

　）

以上是成套业最基本的标准，应该记住。

6．图纸代号4AX5。

232。

900中的4代表：

（图纸幅面）；EX代表：

（企业图纸标志代号）；5代表（组装图）；232代表：

（特征代号）；900代表：

（　图纸序号）

7．图纸标题栏阶段标记中的S，A分别代表的含义是什么？

S：

（样机或小批量试制图纸）；

A：

（　小批量试生产图纸）。

8．图纸标题栏中的重量代表的是净重还是毛重？

：

（　净重　）。

以上是图纸中的最基本常识，画过图的都知道。

9．产品KGN8-12/1600-31.5中的K，G，N，12，1600，31.5分别代表的含义是什么？

K：

（铠装）；G：

（固定）；N：

（户内）；

12：

（额定电压等级）；1600：

（额定电流）；31.5：

（额定短路开断电流）。

10．ZN95-40.5/1250-25中的Z，N，40.5，1250，25分别代表的含义是什么？

Z：

（　真空）；95：

（设计序号）；40.5：

（额定电压等级）；1250：

（额定电流）；25：

（额定短路开断电流）。

产品的名称含义，如果不知道没法谈技术。

11．国际强制认证体系代号为：

（ISO9****）。

12．列举出你公司通过3C认证的五种产品型号是：

（MNS，GCK，GGD，GCS，PGL等）。

13．一般开关厂弯型设备对于2冷轧钢板Q235-A的最小弯边高度是：

（7或者8　）

板金工艺常识：

弯型下胎具对于2钢板最小为12宽，板材与胎具搭边最小为1，所以最小弯边高度是：

12/2+1=7

14．1m长的TMY100*10成本为多少？

铜的比重为8.9，已知每吨TMY为38000元。

（100*10*1000*8。

9*38*10-6=338元）。

现在铜材已经涨价了。

重量计算，初中物理题。

15．用冷轧钢板的常用板幅是（1.25m*2.5m　）和（　1m*2m　）

16．喷涂车间哄干窑的功率为SKW，已知工业用电为K元/度。

问：

哄干窑连续运行6小时耗用电费是（　6SK　）

初中物理题

17．“三按”生产指按（按标准）按（按图纸）按（按工艺）。

18．开关柜中红色按钮（指示）表示断路器处于（　合闸　　）状态；绿色按钮（指示）表示断路器处于（分闸）状态。

19．标准规定电流导线和电压导线分别为（　2。

5mm2　）和（　1。

5mm2　）。

20．螺栓上面标注的S4.8表示：

（精度等级）。

21．M10普通螺栓的静载荷是：

（在80kg，200kg，800kg，1500kg中选取一数值）（　800kg　　）

22．对于3150A中置柜其静触头为115mm长，直径109mm，已知铜材38元/kg，材料利用率按95%计算，毛坯料直径为115mm，计算单只静触头材料成本（±5元）。

（3。

14*（109/2）2　*115*38*10-6/95%　=429元　）

现在铜材已经涨价了。

重量计算，初中物理题。

23．模拟线颜色：

40.5KV：

（　淡黄色　）；12KV：

（　绛红色）；

7.2KV：

（　深蓝色）；3.6KV：

（　深绿色）；

0.4KV：

（　黄褐色　）。

从模拟线颜色知道电压等级

二．专业部分（共64个空每空1分）

1．12KV的主绝缘对地工频耐压和雷电冲击耐压峰值分别是：

（42KV/Min）和（75KV　）；12KV隔离断口间工频耐压和雷电冲击耐压峰值分别是：

（　48KV/Min）和（　85KV）

2．12Kv，40.5KV的电气间隙分别是：

（　125　　）mm和（　300　）mm；12KV爬电距离（瓷质）：