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电工复习题
电气检修工导师带徒机运系列复习题库
一、基础理论知识
第一章 电工基础
㈠、直流电路的计算
1、欧姆定律I=U/R 电流单位:
安培(A)电压单位:
伏特(V)
电阻单位 欧姆(Ω)
电阻公式R=ρ.ι/S欧姆=导体电阻率*导体长度/导体截面积(m2)。
2、电功率
P=E*I=I2*R=U2/R。
电功率单位 瓦(W)千瓦(kW)毫瓦(mW)
3、电阻的串、并联。
4基尔霍夫定律
①第一定律:
流入任意一个结点的电流之和等于流出该结点的电流之和。
(电流定律)
②第二定律:
从电路中任意点出发绕行电路一周期间所有的电位升之各等于电位降之和,电位的
变化等于零。
(电压定律)
5、求下图线路中的总电阻,R2上的电压。
6、判断下图中哪只灯泡亮
㈡、正弦交流电路
交流电定义:
大小和方向都随时间做周期性变化的电流或电压称为交流电。
1、周期:
T 单位:
秒(s)
2、频率:
f单位 赫兹(Hz)
二者关系:
T=1/f
我国电力电网的频率的50Hz,周期为0.02秒。
交流电的函数式:
e=Emsin(ωt+Ψ)
e电动势 Em电动势最大值 ωt+Ψ:
相位角。
3、正弦交流电的三要素:
最大值 角频率 初相位
4、平均值:
正弦交流电的最大值除以2 就是交流电的有效值。
5、电感电路:
电压超前电流90°。
6、电容电路:
电流超前电压90。
㈢、三相交流电
最大值相等,频率相同、相位互差120°的正弦交流电称为三相对称交流电。
1、相线与中间线的电压称为相电压,任意两相间的电压称为线电压。
2、星形连接:
线电压是相电压的3倍 线电流和相电流相同。
3、三角形连接:
线电压等于相电压 线电流=3相电流
㈣、电磁感应
1、磁场外部从N极到S极,内部从S极到N极
2、右手螺旋定则 右手握住导体 大拇指的指向是电流方向 四指的指向是磁场方向。
3、左手定则:
伸出左手,使磁力线垂直穿过手心,四指的指向是电流方向,大拇指的指向是导体的运动的方向。
4、右手定则:
伸开右手,使磁力线垂直穿过手心,拇指的指向是导体的运动的方向,四指的指向是磁场方向。
第二章 电气防爆类型及标志
1、标志含义
MA(煤矿安全标志) ExibI(防爆电气本质安全型I类)
防爆型电气设备的标志:
防爆型电气设备“D”; 增安型电气设备“e”
本质安全型电气设备“i” 正压型电气设备”p”充油型电气设备“o”
充沙型电气设备“q” 特殊型电气设备“s”
2、防爆电气设备
①隔爆电气设备对外壳的要求:
隔爆外壳的耐爆性 隔爆外壳的隔爆性
②本质安全型电路:
在规定的试验条件下,正常工作或规定的故障状态下发生的电火花和热效应均
不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。
③电气间隙:
是指两个裸露导体之间的最短的空间距离。
④爬电距离:
是指两个导体之间沿绝缘材料表面的最短距离。
额定电压/V 最小电气间隙/mm 额定电压/V 最小电气间隙/mm
36 4 1140 18
127 6 3000 36
660 10
3、防爆结合面
电气设备防爆性的的三要素:
结合面长度、间隙、粗糙度
静止部分隔爆面的规定尺寸
(1)静止部分的隔爆结全面的间隙、结合面长度以及结合面内缘至螺栓孔的最短距离、必须符合下表规定:
隔爆面空腔净容积(升) <0.50.5-2>2
间隙(毫米)≤0.3≤0.4≤0.5
结合面长度(毫米)≥8≥12.5≥25
结合面内缘距螺栓孔的距离≥6≥8≥10
(2)快开式门或盖的隔爆结合面的最小有效长度必须不小于25毫米。
间隙不大于0.5毫米。
4、螺纹啮合扣数与拧入深度的关系
外壳净容积/L拧入深度 最小啮合扣数
V≤0.1 5.0 6
0.1<V≤2 9.5 6
V>2.0 12.5 6
5、防爆电气设备进线装置防爆要求
(1)密封圈材质须用邵尔氏硬度为45-55度的橡胶制造,并按规定进行老化处理。
(2)接线后坚固件的坚固程度以拉电缆不窜动为合格。
线嘴压紧应有余量,线嘴与密封圈之间应加金属垫圈。
压叠式线嘴压紧电缆后的压扁量不超过电缆直径的10%。
(3)密封圈内径与电缆外径差应不小于1毫米;密封圈外径与进线装置的内径差应符合下表规定;密封圈宽度应不小于电缆外径的0.7倍,但必须大于10毫米;厚度应大于电缆外径的0.3倍,但必须大于4毫米(70平方毫米的橡大电缆例外)。
密封圈无破损,不得割开使用。
电缆与密封圈之间不得包扎其它物体。
密封圈外径D 密封圈外径与进线装置内径间隙
D≥20 ≤1.0
20<D<60 ≤1.5
D>60 ≤2.0
(4)电缆护套(铅皮)穿入进线嘴的长度一般为5-15毫米。
(5)低压隔爆开关空间的接线嘴应用密封圈及厚度不小于2毫米的钢垫板封压紧。
6、防爆结合面的伤痕,经修理后的合格标准
(1)隔爆面上对局部出现的直径不大于1mm,深度不大于2mm的砂眼,在40.25,15mm宽的隔爆面上,每1cm2范围内不超过5个;10mm宽的隔爆面上不得超过2个。
(2)产生的机械伤痕,宽度与深度不于0.5mm,其长度应保证剩余无伤隔爆面有效长度不小于规定长度的2/3。
7、隔爆面防锈措施:
涂防锈油 涂磷化底漆,热磷处理、冷磷处理
第三章 电子技术基础
1、共发射极电路 Ie=Ic+Ib ß=ΔIc/ΔIb
2、整流电路的应用、计算
(1)单相桥式整流电路
Tr为电源变压器,将交流电网电压u1变为u2=2U2sinωt,RL
是供电的负载,4只二极管接成桥式整流电路。
负载上的直流电压的平均值UL为:
UL=0.9U2 在桥式整流电路中,二极管VD1、VD3和VD2、VD4是两两轮流导通,所以流经每个二级管的平均电流为:
ID=0.45U2/RL二极管在截止时两端承受的最大反向电压为:
URM=2U2
(2)分析下面的稳压电路工作原理
T1是调整管,T2是放大管DW基准电压,R2、R3、R4构成电压取样,当负载增大,输出电压减小,这时电压取样信号也减小,T2管的基极电压减小,T2管压降增大T1管基极位升高,T1管是一个射极输出管(电压跟随器)所以输出电压升高,保持输出电压稳定。
反之输出电压升高,T2管基极升高,T1管基极电压降低所以输出电压降低,保持输出电压稳定。
第四章 常规电气仪表的工作原理与使用
1兆欧表
保护环(G) 线路(L) 接地(E)
保护环的作用:
如被测物表面有泄漏电流而影响测量结果,则应将表面泄漏电流引回发电机中,如测量电缆芯线和变压器的绝缘电阻的接线。
2接地测量仪
电位探测针 P’电流探测针C’接地E’
沿被测接地极E’使用电位探测针P’和电流探测针C’依直线彼此相距20m,且电位探测针P’系插于接地极E’和电流探测针C’之间。
接地电阻的测量有接地电阻测量仪测量法、电流表、电压表法、电桥法等。
第五章变压器、交直流电动机的工作原理结构
㈠变压器
1、变压器的分类:
干式变压器 油浸自冷式变压器 风冷式变压器 水内冷式变压器
2、变压器容量计算
P=ΣPe*K/cosΨ(KVA)
ΣPe:
全部由计算的变压器供电的设备的容量KVA
K:
需用系数 采煤工作面K=0.4--0.5
cosΨ:
用电设备的功率因数的加权平均值,
采煤工作面cosΨ=0.6—0.7
3、变压器并联运行的条件
(1)变压器的变压比相等
(2)联接组别相同
(3)阻抗百分数相等
4、电流互感器与电压互感器的区别
电压互感器特点:
一次侧绕组匝数少、导线粗与待测电路串联。
副绕组匝数少,导线细二次侧不许开路,二次侧绕组接地,不许接保险丝。
电流互感器特点:
一次侧绕组匝数多、导线细与待测电路并联。
副绕组匝数少,导线粗、二次侧不允许短路。
一、二次侧必须接保险丝。
㈡交流电动机
1、异步电动机分鼠笼式和绕线式,
2、异步电动机的工作原理:
当三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电时,就在气隙中产生旋转磁场,这时转子绕组的导体与旋转磁场之间便用了相对运动,根据电磁感应原理,转子导体将被旋转磁场的磁感应切割而产生感应电动势。
由于转子是闭合的电路,所以在感应电动势的作用下,转子导体中有感应电流通过,带电导体在磁场中受到安培力作用,在安培力作用下,转子上产生的电磁力矩使转子转动。
转子转动的方向与旋转磁场的方向是一致的。
因此要改变转子的旋转方向,只要改烃旋转磁场的旋转方向即可(即把三相定子绕组中任意两相与电源连接的端子对换)。
转子虽沿旋转磁场的方向旋转,但转子的转速n不可能达到同步转速(即旋转磁场的转速n0)。
因为如果转子的转速达到了同步转速,则转子旋转磁场之间就没有相对运动,因而转子导体就不被旋转磁场的磁通切割,也就不可能产生感应电动势,电动机也就不可能继续运转下去。
可见,这种电动机的转子速度n永远小于同步转速n0,故称为异步电动机。
3、异步电动机必须具备两个条件:
一是定子产生旋转磁场;二是转子导体必须是闭合回路。
4、电动机绕组首尾查找方法:
首先用万用表找出三相绕阻属于同一相的两头以后,将其中的任两相串接起来,加外一组的两端接一个灯,然后向串接两相通入低电压,如果灯不亮,说明串接的两相把相同的一端接在一起,即头和头连接在一起,尾和尾连接在一起,如灯亮,则说明头和尾接在一起,这样就可以将这两相的头尾区分开,再使用同样的方法将第三相头尾分开,再做好标记就可以了。
5、鼠笼电动机的启动方法:
直接起动、降压启动,自隅变压器启动、Y-Δ降压启动,延边三角形降压启动
6、鼠笼电动机的调速方法:
改变频率、改变磁极对数、改变转差率
7、转差率 S=(n0-n)/n0n0=60f/p(p磁级对数、f电流频率,n0磁场转速,n电机额定转速)
8、鼠笼型电动机:
IQe=Ie*6绕线型电动机:
IQe=Ie(1.5—1.8).
9、电动机的常见故障及处理
(1)电磁故障:
电源缺相 匝间短路 相间短路 绕组接地 绕组断路
接线错误和嵌反线圈 过载运行 转子断条
第六章 矿井供电
㈠、井下采区供电方式:
干式供电、辐射式供电、混合式、移动变电站式
1、对继电保护的基本要求:
选择性 快速性 灵敏性 可靠性
井下电网的供电保护:
接地保护 漏电保护 过流保护 电压保护 断线保护 风电、瓦斯电闭锁
㈡、漏电保护
1、漏电保护:
选择性漏电保护 漏电闭锁 漏电保护
2、漏电动作电阻值:
电压(V)127 380 660 1140
电阻(kΩ)
最低绝缘电阻值 4.3 19 35 63
实际采用整定值 1.1 3.5 11 20
3、漏电闭锁及漏电闭锁整定值
漏电闭锁是指供电系统的开关内所设的一种保护装置,用以对未送电的干线或分支线的对地绝缘状态进行监视。
当被监视的对地绝缘电阻下降到闭锁继电器的动作电阻以下时,漏电闭锁继电器动作,使相应的电气设备不能送电。
采区供电设备漏电闭锁值一般按漏电动作值的2倍整定。
4、集中性漏电寻找方法
1)设备漏电跳闸后、试合总电开关,如能合上,可能是瞬间的集中性漏电。
2)试全总馈电开关,如不能合上,再拉开全部路开关,试合总馈电开关,如仍不能合上, 则漏电点在电源线上,然后用摇表摇测,确定在哪一条线路上。
3)拉开全部分路开关,试合总馈电开关,如能合上,将各分路开关分别逐个合闸,如在某一开关时跳闸,则表示分路有集中性漏电。
5、分散性漏电的寻找方法。
若电网绝缘水平降低,在尚未发生一相接地时,继电器动作跳闸,可以采取拉开全部分路开关,再将各分路开关分别逐个合闸的办法,并观察检漏继电器的欧姆表指数变化情况,确定是哪一条线路的绝缘水平最低,然后用摇表摇测,检查到某设备或电缆绝缘水平太低时,则应更换。
㈢、接地保护
1、井下保护接地网是同主接地极、局部接地极、接地母线、辅助接地母线、接地导线和连接导线等组成。
2、规定下列地点应设接地极:
(1)每个采区变电所(包括移动变电站和移动变压器)。
(2)每个装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。
(3)每个低压配电点或装有3台以上的电气设备的地点。
(4)无低压配电点的采煤工作面机巷、回风巷、集中运输巷(胶带运输巷)以及由变电所单独供电的掘进工作面,至少要分别装设一个局部接地极。
(5)连接动力铠装电缆的每个接线盒以及高压电缆连接装置。
3.主、副接地极及接地母线、连接导线的要求
(1)主、副水仓的主接地极和分区的主接地极主,均应采用面积不小于0.75m2、厚度不小于5mm的钢板。
可采用镀锌铁管。
铁管直径不得小于35mm,长度不得小于1.5m。
管子上至少要钻20个直径不小于5mm的透眼有,铁管垂直于地面(偏差不大于15°,并必须埋设于潮湿的地方。
或用两根长度不得小于0.75m、直径不得小于5mm的透眼,两根管子上至少要钻10个直径不小于5mm的透眼、两根铁管均垂直于地面,两管之间相相距5m以上,接地电阻值不得大于80Ω。
(2)局部接地极可采用面积不小于0.6m2、厚度不小于3mm的钢板。
(3)接地线及变电所的辅助接地母线,应采用断面不小于50mm2的裸铜线、断面不小于100mm2的镀锌铁线或厚度不小于4mm、断面不小于100mm2的镀锌扁钢。
采区配电点及其他机电硐室的辅助接地母线、应采用断面不小于25mm2的裸铜线、断面不小于50mm2镀锌铁线或厚度不于小4mm、断面不小于50mm2镀锌扁钢。
连接导线、接地导线应采用断面不小于25mm2的裸铜线、断面不小于50mm2镀锌铁丝或厚度不小于4mm、断面不小于50mm2镀锌扁钢。
额定电压低于或等于127V的电气设备的接地导线、连接导线,可采用断面不小于6mm2的裸铜线。
4、外接地螺栓的规格
(1)功率大于10kW的电气设备,不小于M12
(2)功率在5kW之间的电气设备,不小于M10
(3)功率在0.25kW-5kW之间的电气设备,不小于M8。
(4)功率不大于250W且电流不大于5A的电气设备,不小于M6。
(5)对本质安全型电气设备和仪表、仪器,其外接地螺栓能压紧接地线即可。
5、在660V电网中,设网路绝缘电阻150kΩ,人身电阻为1000Ω计算出在变压器中性点接地和不接地时,人单相触电时,通过人身的最大电流来说明井下变压器的中性点为什么不能直接接地(忽略电网分布电容的影响,以及人与大地的接触电阻)
(1)中性点接地时,人单相触电时,因为中性点接地,所以相电压在触电时仍对称,人的触电电流
I=V/R=380/1000=0.38A。
(2)当中性点不接地时,通过人身的电流
I=V/(R串联大地电阻)=380/(50000+1000)=0.7mA。
㈣、过流保护
1、电磁式过电流继电器的整定
1200V及以下馈电开关过电流继电器的电流整定值,按下列规定选择。
(1)对保护电缆干线的装置按下式选择以:
Iz≥Icm+KxΣIe
式中Iz――过电流保护装置的整定值,A;
Icm――容量最大的电动机的额定启动电流,对于有数台电动机同时启动的工作机械,若其总功率大于单台启动的容量最大的电动机功率时,Icm则为这几台同时启动的电动机的额定启动电流之和,A;
ΣIe――其他电动机额定电流之和,A;
Kx――需用系数,取0.5-1。
(2)按上述规定选择出来的整定值,还应用两相短路电流值进行校验,应符合下式要求:
Id
(2)/Iz≥1.5
式中 Id
(2)-――被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值,A;
Iz—-过电流保护装置的整定值,A;
1.5――保护装置的可靠动作系数。
若经检验,两相短路电流不能满足上述公式时,可采取以下措施:
①加大干线或支线电缆截面
②设法减少低压电缆线路的长度
③采用相敏保护器或软启启动等新技术提高灵敏度。
④换用大容量变压器或采取变压器并联。
⑤增设分段保护。
⑥采用移动变电站或移动变压器
隔爆磁力限流热继电器,其电磁元件按上述原则整定,其热元件按下式整定:
Iz≤Ie
2、电子保护器的电流整定
(1)馈电开关中电子保护器的短路保护整定原则,按馈电开关过电流继电器的电流琢校验的有关原则进行整定与校验,其整定范围为(3-10)Ie;其过延时保护电流整定值按实际负载电流值整定,其整定范围为(0.4-1)Ie。
Ie为馈电开关额定电流。
(2)电磁启动器中电子保护器的过流整定值
Iz≤Ie
式中Iz――电子保护器的过流整定值,取电动机额定电流近似值,A;
Ie――电动机额定电流,A。
当运行中电流超过Iz时,即视为过载,电子保护器延时动作;当运行中电流达到Iz值的8倍时,即视为短路,电子保护器瞬时动作。
(3)按上面规定选择出来的整定值,也应以两相短路电流整定值进行校验,应符合下式要求:
Id
(2)/8Iz≥1.2
式中8Iz――电子保护器短路保护动作值,A;
1.2――保护装置的可靠动作系数。
如不能满上述公式要求,则同样应采取上述有关措施。
3、熔断器熔体额定电流的选择
1200V及以下的电网中,熔体额定电流可按下列规定选择。
(1)对保护电缆干线的装置,按下式选择要:
IR≈Iem/(1.8~2.5)+ΣIe
式中IR――熔体额定电流,A;
Icm――容量最大的电动机的额定启动电流,对于有数台电动机同时启动的工作机械,若其总功率大于单台启动的容量最大的电动机功率时,Icm则为这几台同时启动的电动机的额定启动电流之和,A;
ΣIe――其他电动机额定电流之和,A;
(1.8~2.5)――当容量最大的电动机启动时,保证熔体不熔化系数,对不经常启动或轻载启动的电动机取1.8~2。
如果电动机启动电压损失较大时,则启动电流比额定启动电流小得多,其所取的不熔化系数比上述数值可略大,但不能将熔体的额定电流取得太小,以免在正常工作中由于启动电流过大而烧坏熔体,导致单相运转。
(2)对保护电缆支线的装置,按下式选择:
IR ≈Iem/1.8~2.5
式中,Iem、IR可对照上式的含义
(3)对保护照明负荷的装置,按下式选择:
IR ≈Ie
式中 Ie――照明负荷的额定电流,A。
选用熔体的额定电流应接近于计算值。
(4)选用的熔体应按下式进行校验:
Id
(2)/IR≥4~7
式中 4-7――为保护熔体及时熔断的系数,当电压为1140V、660V、380V,熔体额定电流为125A时,系数取6.4;熔体额定电流为160A时,系数取5;熔体额定电流为200A时,系数取4;当电压为127V时,不论熔体额定电流大小,系数一律取4。
3、照明信号综合保护装置产煤电钻综合保护装置中变压器的一次侧用熔断器保护时,其熔体的额定电流的选择如下:
(1)对照明综合保护装置,按下式选择:
IR≈(1.2~1.4)/KT=Ie
式中 IR--熔体额定电流,A;
Ie――照明负荷的额定电流,A
KT――变压器变比,当电压为380/133(230)V时,为2.86(1.65);当电压为660/133(230)V时,为4.96(2.86);当电压为1140/133(230)时,为8.57(4.96)。
(2)煤电钻综合保护变压器按下式选择:
IR≈Iem/(1.8~2.5)+ΣIe
式中 Iem――容量最大的煤电钻电动机的额定启动电流,A;
Ie――其作煤电钻电动机的额定电流之和,A;
所选用的熔体额定电流应接近于计算值,并按下式校验:
Id
(2)/(3KTIR)≥4
式中Id
(2)――变压器低压侧两相短路电流,A;
3 ――Y/D接线变压器一次则两相短路电流折算到一次侧时的系数,当D/D接线时此系数取1。
4、计算
400馈电开关的过载整定值并校验,120开关综合保护整定值并校验,80N开关保险丝选择并校验,煤电钻综合保护一次侧保险丝选择并校验
第七章 《煤矿安全规程》的规定
(1)《煤矿安全规程》规定采煤工作面的刮板输送机,必须沿刮板输送机安设能发出停止或开动的信号装置,发出信号点的间距,不得超过15m。
(2)严禁井下配电变压器中性点直接接地。
严禁由地面中性点直接接地的变压器或电机直接向井下供电。
(3)井下不得带电检修、搬迁电气设备,电缆和电线。
检修或搬迁前,必须切断电源,检查瓦斯在其巷道风流中的瓦斯浓度低于1.0%时,再用与电源电压相适应的验电笔检验,检验无电后,方可进行导体对地放电,开关把手在切断电源时必须闭锁,并悬挂“有人工作,不准送电”字样的警示牌,只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。
(4)操作井下电气设备应遵守下列规定:
①非专职人员或值班电气人员不得擅自操作电气设备。
②操作高压电气设备主回路时,操作人员必须戴绝缘手套并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上③手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分须有良好的绝缘。
(5)井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级应符合下列要求
①高压不超过10000V②低压不超过1140V③照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压不超过127V④远距离控制线路的额定电压不超过36V,采区电气设备使用3300V供电时,必须制定专门的安全措施。
(6)防爆电气设备入井前,就检查其“产品合格证”“防爆合格证”“煤矿矿用产品安全标志(MA)”及安全性能、检查合格并签发合格证后,方准入井。
(7)硐室外严禁使用油浸自冷式低压电气设备。
40kW及以上的电动机应采用真空电电磁起动器控制。
(8)井下高压电动机,动力变压器的高压控制设备,应具有短路,过负荷,接地和欠压释放保护。
井下由采区变电所。
移动变电站或配电点引出的馈电线上,应装设短路、过负荷和漏电保护装置。
低压电动机的控制设备,应具备短路和、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。
(9)矿井高压电网,必须采取措施控制单相接地电容电流不超过20A。
地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上,必须装设有选择性的单相接地保护装置,供移动变电站的高压馈电线上,必须装设有选择性的动作于跳阐的单相接地保护装置。
井下低压馈电线上,必须装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置,保证自动切断漏电的馈电线路。
每天必须对低压检漏装置的运行情况进行一次跳阐试验。
煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻的功能和综合保护装置,每班使用前,必须对煤电钻综合保护装置进行1次跳闸试验。
(10)电缆不应悬挂在风管上,不得遭受淋不。
电缆上严禁悬挂任何物件。
电缆与风管供水管在巷道同一侧时敷设时。
电缆与压风管,供水管在其巷道同一侧敷设时,必须敷设在管子上方并保持0.3m以上的距离。
在有瓦斯抽放管路的巷道内,电缆(包换通信、信号电缆)必须与瓦斯抽放管路分挂在巷
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