2026年地铁环控系统风机维修工专项技能考核试题及答案

2026年地铁环控系统风机维修工专项技能考核试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.2026年新版《地铁环控风机维修规程》规定，轴流风机叶片与机壳的径向间隙不得大于设计值的（）。A.1%B.2%C.3%D.5%答案：B解析：规程5.3.2条明确，径向间隙超过2%即视为失圆，需更换叶片或修复机壳。2.在变频风机断电后，直流母线电压降至（）以下方可打开变频器外壳。A.24VB.36VC.50VD.75V答案：C解析：50V为安全特低电压上限，低于此值方可视为无电击风险。3.采用激光对中仪校正风机与电机同轴度时，允许偏差值在3000r/min工况下为（）。A.0.02mmB.0.05mmC.0.08mmD.0.10mm答案：A解析：高速运转时径向偏差需控制在0.02mm以内，否则将诱发高频振动。4.环控风机轴承更换后，首次补油周期为运行（）。A.50hB.100hC.200hD.500h答案：B解析：新轴承处于跑合期，100h内须将旧脂全部置换，避免磨粒残留。5.地铁隧道风机耐高温指标为280℃连续运行（）。A.0.5hB.1hC.1.5hD.2h答案：B答案：GB51298—2026规定，排烟风机须满足280℃×1h不失效。6.采用超声波探伤检测风机轮毂焊缝时，探头频率一般选择（）。A.1MHzB.2.5MHzC.5MHzD.10MHz答案：C解析：5MHz兼顾穿透力与分辨率，可检出≥0.5mm的疲劳裂纹。7.在PLC程序里，若风机“软启动”步序被锁定，最可能触发的内部标志位是（）。A.M0.0B.M10.3C.M20.7D.M30.1答案：B解析：M10.3为“风阀全开反馈”标志，未得电则禁止启动，保护风机免受背压冲击。8.当一台双速风机高速绕组绝缘电阻实测为180MΩ，低速绕组为120MΩ，环境湿度85%，应判定（）。A.高速合格低速不合格B.均合格C.均不合格D.需烘干后复测答案：D解析：湿度>80%时，换算至20℃后阻值可能低于规程值200MΩ，须烘干复测。9.更换变频风机散热风扇时，必须确认新风扇的（）与原风扇完全一致。A.额定电流B.风量-静压曲线C.轴承品牌D.扇叶颜色答案：B解析：风量-静压曲线决定冷却效果，曲线偏差会导致模块过热跳闸。10.使用磁塞法检查齿轮箱磨损时，发现磁塞端面堆积层厚度>（）即需拆检。A.0.5mmB.1mmC.2mmD.3mm答案：C解析：2mm以上表明已出现严重剥落，须开箱检查齿轮啮合面。11.风机振动速度有效值大于（）时，必须停机做动平衡。A.2.8mm/sB.4.5mm/sC.6.3mm/sD.10mm/s答案：C解析：ISO10816-3将6.3mm/s定为B区上限，超过即进入C区，需立即处理。12.采用热像仪巡检发现电机轴承处温升45K，而环境温度25℃，应（）。A.加注润滑脂B.更换轴承C.继续观察D.立即停机答案：C解析：温升<55K属正常范围，但需纳入趋势管理，一周后复测。13.风机叶片表面出现直径3mm的蚀坑，深度0.5mm，应采用的修复工艺为（）。A.环氧填补+打磨B.氩弧焊堆焊C.碳纤维贴片D.不处理答案：A解析：浅表蚀坑用环氧填补后气动打磨，可恢复翼型并防止裂纹扩展。14.在环控网络通讯故障时，风机无法远程启动，现场应优先切换至（）模式。A.就地手动B.就地自动C.BAS手动D.火灾强制答案：A解析：就地手动为最高优先级，可绕过所有通讯和逻辑闭锁。15.更换变频功率模块后，首次上电前必须执行（）。A.直流母线预充电B.输出短路测试C.绝缘击穿试验D.耐压试验答案：A解析：预充电可防止浪涌电流损坏新电容，是标准上电流程。16.风机运行电流为额定值105%，功率因数0.82，可判断（）。A.电机过载B.叶片角度偏大C.电源电压偏低D.轴承缺油答案：C解析：电流略高、功率因数低，多为电压不足导致转差增大。17.采用激光熔覆修复轴颈时，熔覆层厚度一般控制在（）。A.0.1mmB.0.3mmC.0.5mmD.1.0mm答案：C解析：0.5mm兼顾结合强度与后续精加工余量，过厚易开裂。18.风机喘振时，最先出现的宏观现象是（）。A.电流剧烈摆动B.噪声陡增C.机壳振动垂直方向突增D.轴承温度飙升答案：A解析：喘振导致气流倒流，负载瞬间消失又恢复，电流表剧烈抖动。19.地铁夜间维修窗口仅3h，需更换2t重的隧道风机，应选用（）吊装。A.电动葫芦+手拉葫芦组合B.移动式龙门吊C.履带吊D.叉车答案：B解析：龙门吊可沿轨道快速移位，夜间组装30min即可投入使用。20.在VAV系统中，当风阀开度由60%调至30%，风机转速应（）。A.升高5%B.降低10%C.降低20%D.不变答案：C解析：管网阻力曲线变陡，需降低转速约20%才能维持设定风量。21.采用压铅法测量轴承游隙，铅丝压缩后厚度0.08mm，原始直径0.20mm，则游隙为（）。A.0.08mmB.0.12mmC.0.16mmD.0.20mm答案：B解析：游隙=原始直径－压缩后厚度=0.20－0.08=0.12mm。22.风机叶片前缘结冰会导致（）。A.风量上升B.功率下降C.噪声下降D.轴向力减小答案：B解析：冰层改变翼型，失速提前，全压下降，功率随之降低。23.在冗余网络里，当主环网交换机故障，风机PLC与BAS通讯中断时间应小于（）。A.50msB.200msC.500msD.1s答案：B解析：环网自愈协议(RSTP)保证切换时间<200ms，避免PLC看门狗复位。24.风机运行中轴承异音呈周期性“咔嗒”声，最可能的缺陷是（）。A.外圈裂纹B.保持架断裂C.润滑过度D.轴电流电蚀答案：B解析：保持架断裂导致滚动体瞬间卡顿，发出规律咔嗒声。25.采用三点法现场动平衡，加试重后振动相位角变化180°，说明（）。A.试重角度正确B.试重角度反相C.试重质量不足D.传感器松动答案：B解析：相位反向表明试重位置与不平衡点相差180°，需反向调整。26.变频器载波频率由4kHz提高到8kHz，电机噪声将（）。A.降低3dBB.基本不变C.升高2dBD.升高6dB答案：C解析：载波倍频使啸叫声中心频率上移，人耳更敏感，升高约2dB。27.风机叶片表面贴有0.5mm厚防冰膜，其功率消耗约为额定功率的（）。A.0.5%B.1%C.2%D.5%答案：C解析：防冰膜为电热膜，功率密度200W/m²，约占风机额定功率2%。28.更换编码器后，必须重新校准（）参数，否则风机无法闭环控制。A.极对数B.零位偏移角C.额定转矩D.最大频率答案：B解析：零位偏移角决定磁场定向精度，错位会导致电流震荡。29.地铁车站公共区CO₂浓度设定上限为（）。A.600ppmB.800ppmC.1000ppmD.1500ppm答案：C解析：GB50157—2026规定车站CO₂≤1000ppm，超过即增开风机。30.风机出口装设柔性短管的主要目的是（）。A.减振降噪B.防止超压C.方便拆卸D.补偿热膨胀答案：A解析：柔性短管吸收风机振动，避免传递到风管系统，降低结构声。二、判断题（每题1分，共20分。正确打“√”，错误打“×”）31.风机反转时，只要电流不超过额定值即可长期运行。（）答案：×解析：反转风量、风压大幅下降，电机散热恶化，严禁长期运行。32.采用陶瓷轴承可彻底消除轴电流电蚀问题。（）答案：√解析：陶瓷滚动体绝缘，切断轴电流回路，电蚀概率趋近于零。33.变频器输出侧加装dv/dt滤波器可降低电机轴电压峰值50%以上。（）答案：√解析：滤波器抑制电压上升率，轴电压峰值可由1200V降至500V。34.风机叶片材质为玻璃钢时，允许补焊金属加强片。（）答案：×解析：玻璃钢与金属热膨胀系数差异大，补焊易剥离，禁止焊接。35.地铁隧道风机耐火风阀的关闭时间应≤30s。（）答案：√解析：GB51298要求防火阀在得到信号后30s内可靠关闭。36.采用激光熔覆修复轴颈后，可不再做动平衡。（）答案：×解析：熔覆层厚度不均，轴颈质量分布改变，必须重新校平衡。37.风机运行中，轴承温度每升高15℃，润滑脂寿命减半。（）答案：√解析：Arrhenius模型表明，温度与寿命呈指数关系，15℃约减半。38.在BAS界面手动启动风机时，可跳过风阀联锁逻辑。（）答案：×解析：手动模式仍受硬联锁约束，风阀未全开无法启动。39.采用磁悬浮轴承的风机无需备用机械轴承。（）答案：×解析：断电后需机械轴承支承转子，实现安全跌落，必须配置。40.夜间维修作业，风机断电后须挂“禁止合闸”警示牌并上锁。（）答案：√解析：能量隔离是基本安全要求，防止误送电。41.变频器外接制动电阻阻值越小，制动转矩越大。（）答案：√解析：阻值减小，制动电流增大，转矩与电流成正比。42.风机叶片前缘侵蚀>1mm即需更换整片叶片。（）答案：×解析：可局部修补，仅当侵蚀>5%弦长或出现裂纹才需更换。43.采用压缩空气吹扫变频散热片时，风压应<0.2MPa。（）答案：√解析：过高风压易折弯散热鳍片，标准限定0.2MPa。44.地铁环控系统采用CO浓度作为风机启停主控变量。（）答案：×解析：以温度、CO₂、PM2.5为主，CO仅作火灾工况参考。45.风机运行电流三相不平衡度>10%必须停机检查。（）答案：√解析：不平衡>10%将引发负序电流，导致电机过热。46.采用石墨烯润滑脂可延长轴承寿命至普通脂的三倍。（）答案：√解析：石墨烯二维结构形成滚动膜，降低摩擦系数30%以上。47.风机蜗壳内壁贴多孔吸音板可降低中高频噪声5dB左右。（）答案：√解析：多孔材料吸收1000Hz以上声波，实测降噪4–6dB。48.更换编码器电池必须在风机运行状态下进行，否则丢失零位。（）答案：×解析：断电更换电池不会丢失绝对值编码器零位，因其有记忆。49.地铁隧道风机允许反向安装，只需调换相序即可。（）答案：×解析：反向安装改变进出口角度，性能曲线变化，需重新测试。50.采用数字孪生模型可提前3周预测风机轴承故障。（）答案：√解析：基于振动、温度大数据，AI模型可在故障前21天预警。三、填空题（每空1分，共20分）51.2026年新版《地铁环控风机能效限定值》要求额定效率不低于________%。答案：82解析：永磁同步风机能效等级2级下限为82%，低于此值禁止新装。52.采用激光对中仪时，两轴径向偏差在水平方向读数为“+0.12”，垂直方向“-0.08”，则最终调整垫片需________mm。答案：0.08解析：垂直方向需加垫0.08mm，水平方向通过侧向顶丝调零。53.变频器直流母线电容寿命遵循“________法则”，温度每降低10℃，寿命翻倍。答案：阿伦尼乌斯解析：阿伦尼乌斯模型描述化学反应速率与温度关系，适用于电解电容。54.地铁车站公共区夏季设计温度________℃，相对湿度________%。答案：28；65解析：GB50157规定站厅28℃、65%RH，兼顾节能与舒适。55.采用三点法动平衡，原始振幅5.2mm/s，加试重200g后振幅降至2.1mm/s，则最终配重应为________g。答案：388解析：根据影响系数法，最终配重=试重×(原始振幅/剩余振幅)=200×(5.2/2.1)≈388g。56.风机叶片表面氟碳涂层干膜厚度应≥________μm。答案：40解析：TB/T3139—2026要求防腐涂层≥40μm，保证15年寿命。57.采用红外热像检测，电机轴承热点温度高于外壳________℃即视为异常。答案：15解析：轴承热点与外壳温差>15℃表明润滑不良或疲劳。58.变频器输出电缆长度>________m时，必须加装dv/dt滤波器。答案：50解析：电缆分布电容与反射波叠加，>50m时轴电压超标。59.地铁隧道风机耐火试验中，炉内升温曲线为________曲线。答案：ISO834解析：ISO834标准火灾升温曲线，280℃为隧道专用修正点。60.采用压缩空气对风机冷却叶轮清灰时，喷嘴与叶片距离应≥________cm。答案：15解析：距离<15cm时气压局部过高，可能剥离表面涂层。四、简答题（每题10分，共30分）61.简述地铁环控风机轴承高温跳闸后的完整排查流程。答案：1)确认跳闸信号：检查PLC报警记录，确认温度点与阈值。2)能量隔离：断电、上锁、挂签，等待温度降至40℃以下。3)外观检查：观察油色、油位，检查密封是否甩油。4)温度复测：使用红外点温仪对比两端轴承温差，>10℃则怀疑润滑不良。5)振动检测：用便携仪测量加速度包络，gE值>10视为疲劳。6)拆解检查：取下轴承，清洗后检查滚道剥落、保持架磨损。7)轴电压测试：示波器测轴电压峰值，>500mV需加轴接地碳刷。8)更换轴承：加热器110℃安装，避免敲击，补充新脂占腔体1/2。9)复位试车：空载运行30min，记录温升曲线，1h内温升<35K为合格。10)趋势归档：将数据录入CMMS，设置下次巡检周期为两周。62.说明变频风机在火灾模式下由BAS切换到FAS的硬件与软件逻辑。答案：硬件：FAS通过硬线（24V有源）接入PLC高速DI，采用双通道冗余；同时PLC与BAS通讯口设硬件看门狗继电器，FAS信号到时切断BAS输出继电器电源。软件：PLC程序中FAS输入置位最高优先级标志M0.0，屏蔽所有温度、CO₂联锁；风机转速强制写入高速值（50Hz），风阀全开标志M10.3被旁路；若FAS信号消失，需人工复位方可退出火灾模式，防止误退出。时序：FAS信号到来→PLC扫描周期<10ms置位→变频器通过Profisafe协议在100ms内升速至高速→同时向BAS上传“火灾模式”状态字，实现无缝切换。63.论述采用数字孪生技术实现风机预测性维护的关键步骤与数据治理要点。答案：关键步骤：1)建模：利用SolidWorks建立三维几何，导入ANSYS生成降阶模型，保留前20阶模态。2)数据接入：通过MQTT将PLC的电流、振动、温度秒级上传至Kafka消息队列。3)特征提取：采用小波包分解提取10个频带能量比，结合温度、电流构成13维特征向量。4)模型训练：使用LSTM网络，输入时间窗30min，预测未来72h的故障概率。5)边缘部署：将训练好的ONNX模型下放到工业网关，实现本地推理<100ms。6)可视化：通过WebGL实时渲染温度云图，异常部件高亮报警。数据治理要点：a)时间同步：所有传感器NTP对时，误差<10ms，避免相位失真。b)缺失值处理：振动缺失采用线性插值，温度缺失采用前向填充。c)异常值过滤：使用3σ准则剔除突变点，防止模型误报。d)数据安全：传输层TLS1.3加密，边缘节点采用白名单+VPN双因子。e)版本管理：模型迭代采用Git-LFS存储大文件，保证可追溯。通过上述步骤，数字孪生系统可在故障前3周发出预警，减少非计划停机90%。五、计算题（每题10分，共20分）64.一台轴流风机额定风量Q=25m³/s，全压P=800Pa，效率η=82%，运行时间每天18h，电价0.75元/kWh，请计算年耗电成本。若采用变频改造后平均频率40Hz，系统效率下降3个百分点，求年节电费用。答案：1)额定轴功率P_shaft=Q×P/η=25×800/0.82=24.39kW2)年耗电E=24.39×18×365=160239kWh3)年电费C=160239×0.75=120179元变频后：根据相似定律，Q∝f，P∝f²，P_shaft∝f³平均频率40Hz，即f=40/50=0.8Q′=0.8Q，P′=0.8²P=0.64P，P_shaft′=0.8³P_shaft=0.512P_shaft实际轴功率P_shaft′=0.512×24.39=12.49kW考虑变频及电机效率下降3%，即η′=0.82−0.03=0.79输入功率P_in=12.49/0.79=15.81kW年耗电E′=15.81×18×365=103877kWh年电费C′=103877×0.75=77908元节电费用ΔC=120179−77908=42271元答：年节电费用约4.23万元。65.一台离心风机叶轮外径D2=800mm，转速n=1450r/min，进口直径D1=500mm，叶片出口角β2=35°，求理论全压P_th（空气密度ρ=1.2kg/m³，忽略滑移系数）。若实际测得全压P=1200Pa，求滑移系数μ。答案：1)圆周速度u2=πD2n/60=π×0.8×1450/60=60.74m/s2)径向速度cr2=Q/(πD2b2)，因无b2数据，采用欧拉方程简化：P_th=ρu2(cu2)由速度三角形cu2=u2−cr2/tanβ