铁路职业技能鉴定(高级技师)测试题及参考答案

铁路职业技能鉴定(高级技师)测试题及参考答案一、单项选择题（共20题，每题1分）1.在电力机车的主电路中，牵引变流器的主要功能是（）。A.将单相交流电转变为直流电B.调节牵引电动机的端电压和电流C.提供机车辅助系统的电源D.保护主电路免受过电压冲击2.SS4B型电力机车采用（）整流调压电路。A.不等分三段半控桥B.全控桥C.半控桥D.多段桥3.在交-直-交传动系统中，中间直流环节的电压主要由（）决定。A.脉宽调制（PWM）的占空比B.变压器变比C.负载电流大小D.网侧电压波动4.机车牵引电动机采用串励调速的主要原因是（）。A.调速范围广，起动转矩大B.控制电路简单C.功率因数高D.谐波含量小5.DK-1型电空制动机中，电空阀的作用是（）。A.控制总风缸向列车管充风B.将电信号转换为气路信号C.排除列车管余风D.均衡列车管与制动缸的压力6.HXD3型电力机车的牵引控制策略采用（）。A.恒压控制B.恒流控制C.恒功控制和粘着控制D.矢量控制7.机车轮对空心轴传动方式的主要优点是（）。A.结构简单，制造方便B.降低簧下质量，改善动力学性能C.传动效率高D.维护成本低8.在受电弓的静态特性曲线中，接触滑板在工作高度范围内的接触压力应（）。A.随高度增加而急剧增加B.随高度增加而急剧减小C.保持基本恒定或变化很小D.呈正弦波变化9.机车牵引变压器铁芯采用冷轧硅钢片叠压而成，其主要目的是为了（）。A.增加机械强度B.减小涡流损耗和磁滞损耗C.提高绝缘性能D.降低成本10.当机车实施再生制动时，牵引电动机运行于（）状态。A.电动机B.发电机C.电磁制动D.惰行11.机车微机控制系统中的“粘着控制”模块，其主要作用是（）。A.防止车轮打滑，最大化利用粘着系数B.控制机车速度恒定C.监测电机温度D.记录故障信息12.LCU（逻辑控制单元）在机车控制系统中主要用于替代（）。A.继电器控制电路B.变流器触发电路C.传感器信号采集D.显示器驱动电路13.机车常用制动时，列车管压力减压量一般为（）。A.50kPaB.100kPaC.140kPaD.200kPa14.在四象限脉冲整流器中，通过控制可以使电网侧的功率因数接近（）。A.0.5B.0.7C.0.85D.1.015.机车车体底架承受的载荷主要包括（）。A.垂直载荷、纵向载荷、横向载荷B.仅垂直载荷C.仅纵向冲击载荷D.垂直载荷和扭转载荷16.牵引电动机的换向器表面出现“黑斑”或“烧痕”，通常是由于（）引起的。A.换向火花过大B.轴承缺油C.绝缘老化D.负载过小17.机车接地保护电路中，通常设有（）以区分主电路接地和辅助电路接地。A.电流互感器B.电压传感器C.隔离二极管或转换开关D.滤波电容18.机车速度传感器通常安装在（）。A.轮对轴端B.车体顶部C.转向架构架侧梁D.牵引电动机机座19.为了限制牵引电动机的起动电流，防止电流冲击，机车在起动过程中通常采用（）。A.恒压控制B.恒流控制（限流起动）C.恒功控制D.磁场削弱控制20.机车轮缘润滑装置的主要作用是（）。A.降低轮轨噪音B.减小轮缘与钢轨侧面的磨耗C.提高粘着系数D.防止车轮抱死二、多项选择题（共10题，每题2分）1.电力机车电气部分的主要组成部分包括（）。A.受电弓B.主变压器C.牵引变流器D.牵引电动机E.转向架2.交-直-交电力机车相较于交-直电力机车，具有以下哪些优点（）。A.功率因数高B.谐波电流小C.恒功调速范围宽D.再生制动性能好E.造价低廉3.引起牵引电动机环火的原因主要有（）。A.换向器表面状态不良B.电刷压力过大或过小C.电机负载剧烈突变D.电枢绕组绝缘破损E.磁场削弱过深4.机车空气管路系统按功能可分为（）。A.风源系统B.控制管路系统C.辅助管路系统D.制动管路系统E.润滑管路系统5.机车微机控制系统（TCU/CCU）的主要功能有（）。A.牵引/制动特性控制B.粘着控制C.故障诊断与保护D.空转/滑行保护E.车钩自动摘挂6.机车转向架的一系悬挂装置通常采用（）。A.金属螺旋弹簧B.橡胶弹簧C.油压减振器D.空气弹簧E.板弹簧7.造成受电弓升弓不到位的原因可能有（）。A.风压不足B.升弓气路堵塞或漏风C.弓头滑板与接触网导线冻结D.钢丝绳调整长度不当E.传动风缸卡滞8.机车进行电阻制动时，若制动电阻通风机故障，可能会导致（）。A.制动电阻过热烧损B.制动功率不足C.机车失去制动能力D.主电路接地E.变压器过热9.机车轴重转移对机车性能的影响主要体现在（）。A.降低机车粘着重量利用率B.导致轮缘磨耗不均C.影响行车安全D.增加牵引电动机功率消耗E.破坏转向架动力学平衡10.在机车维护保养中，对车钩缓冲装置的检查重点包括（）。A.钩舌与钩体销孔磨耗情况B.缓冲器压缩行程C.车钩三态作用（开锁、闭锁、全开）D.钩尾框磨耗E.防跳装置作用是否良好三、填空题（共20空，每空1分）1.电力机车从接触网上获取的电能标准电压为单相工频\_\_\_\_\_\_kV。2.牵引电动机的磁场削弱系数通常用\_\_\_\_\_\_表示，其值越小，削弱程度越深。3.SS4改型电力机车采用\_\_\_\_\_\_制方式，即前后转向架分别由不同的整流桥供电。4.机车轮对的轮径差会影响机车的运行品质，同一转向架轮径差一般要求不大于\_\_\_\_\_\_mm。5.在脉宽调制（PWM）技术中，改变\_\_\_\_\_\_可以改变输出电压的幅值，改变\_\_\_\_\_\_可以改变输出电压的频率。6.DK-1型电空制动机的“大闸”即\_\_\_\_\_\_阀，“小闸”即\_\_\_\_\_\_阀。7.机车牵引变压器中，牵引绕组输出的电压经过\_\_\_\_\_\_整流后供给牵引电动机。8.机车常用的粘着控制方法包括\_\_\_\_\_\_校正法和\_\_\_\_\_\_控制法。9.受电弓的静态接触压力特性是指滑板在\_\_\_\_\_\_范围内，接触压力与高度的关系。10.机车车体与转向架之间的连接装置称为\_\_\_\_\_\_装置，它负责传递牵引力、制动力和垂向力。11.HXD系列电力机车大多采用\_\_\_\_\_\_冷却方式为牵引变流器和变压器散热。12.当机车检测到主电路接地故障时，微机控制系统会立即\_\_\_\_\_\_并显示故障代码。13.牵引电动机的额定转速是指电动机在\_\_\_\_\_\_和\_\_\_\_\_\_下运行时的转速。14.机车撒砂装置的作用是增加\_\_\_\_\_\_，防止车轮打滑。15.在列车运行监控记录装置（LKJ）中，防止列车冒进信号的信号称为\_\_\_\_\_\_信号。16.机车入库进行辅修时，必须对\_\_\_\_\_\_和\_\_\_\_\_\_进行彻底清洁和检查。四、简答题（共5题，每题6分）1.简述电力机车再生制动与电阻制动的基本原理及区别。2.试分析造成牵引电动机换向不良的主要原因有哪些？3.简述机车微机控制系统（TCU）在防空转/防滑行控制中的工作逻辑。4.说明DK-1型电空制动机“电空位”操作下，实施列车紧急制动时的气路动作过程。5.机车转向架一系悬挂和二系悬挂的主要功能分别是什么？五、应用题（共5题，每题10分）1.计算题：一台直流串励牵引电动机，其额定数据为：=800kW，=1500V(1)求该电动机在额定运行时的反电动势。(2)若电动机磁通保持不变，当负载电流下降到I=300A时，求此时电动机的转速n2.分析题：某电力机车在运行途中，微机显示屏报出“牵引变流器中间直流环节过电压”故障。请结合电路原理，分析可能导致该故障的原因有哪些？并写出相应的排查思路。3.计算题：已知某机车采用恒流控制起动，设定起动电流限制为=1200A。机车起动电阻=0.5Ω，牵引电动机端电压(1)写出起动电流I(t)(2)计算当t=2s3.综合分析题：试述机车轮对踏面擦伤的形成机理及其危害。在高级技师层面的检修工作中，应采取哪些措施来预防和减少踏面擦伤？请从制动系统调整、司机操作习惯及转向架维护三个方面进行详细阐述。4.电路分析题：下图（描述）为某型电力机车原边过流保护电路的简化原理图。电流互感器CT将原边电流信号送至整流桥，整流后的电压与比较电压在比较器Comp进行比较。当>时，输出信号触发主断路器跳闸。(1)请画出该保护电路的逻辑框图（可用文字描述各环节连接关系）。(2)若互感器变比为200/5，比较电压对应的有效值为400A，整流桥输出电压与输入电流成正比（系数k(3)分析如果整流桥中有一个二极管击穿短路，对保护电路动作值有何影响？参考答案一、单项选择题1.B2.A3.A4.A5.B6.C7.B8.C9.B10.B11.A12.A13.A14.D15.A16.A17.C18.A19.B20.B二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABCDE4.ABCD5.ABCD6.ABC7.ABCDE8.AB9.ABC10.ABCDE三、填空题1.252.β3.独立4.25.调制比（或占空比）；调制波频率6.自动制动；单独制动7.桥式（或全控/半控）8.速度；蠕滑9.工作高度10.车体与转向架连接（或中央悬挂）11.强迫风（或水/油）12.封锁脉冲（或切断主电路）13.额定电压；额定电流14.轮轨粘着系数15.闭锁（或禁止）16.滤波装置；散热器（或车体百叶窗）四、简答题1.答：再生制动原理：利用直流电机的可逆性，将牵引电动机改为发电机运行。此时，机车动能通过车轮驱动电枢旋转，在励磁磁场作用下产生感应电动势，发出的电能通过变流器逆变成与电网同频率的交流电反馈回接触网，从而产生制动力。电阻制动原理：同样将牵引电动机改为发电机运行，但发出的电能不反馈回电网，而是消耗在机车上的制动电阻上，将电能转变为热能散发掉，从而产生制动力。区别：能量处理方式不同。再生制动将能量回馈电网，节能效果好，但对电网电压和波形有一定要求，控制复杂；电阻制动将能量消耗为热能，控制相对简单，但不节能。2.答：造成牵引电动机换向不良的主要原因包括：(1)电磁原因：换向元件中的合成电势（包括电抗电势和电枢反应电势）过大，导致换向延迟或超越，产生火花。(2)机械原因：换向器表面不圆、跳动、云母片突出、电刷压力不合适、电刷在刷握内间隙过大或过小、刷架位置不正等。(3)电机负载及环境原因：严重过载、负载剧烈波动、空气湿度大或粉尘过多导致换向器表面形成不良氧化膜。(4)维护原因：电刷牌号选用不当、电刷磨损过度未及时更换、刷辫断裂等。3.答：微机控制系统（TCU）防空转/防滑行的工作逻辑如下：(1)检测：实时监测各牵引电动机的转速（或通过速度传感器监测轮对转速）和电流/转矩变化率。(2)计算：计算轮对的蠕滑率（速度差）和加速度（或减速度）。将计算值与预设的阈值进行比较。(3)判断：若检测到蠕滑率或加速度超过空转/滑行阈值，且持续时间超过规定值，则判定为发生空转（牵引工况）或滑行（制动工况）。(4)校正：一旦判定空转/滑行，TCU立即发出指令，快速降低牵引电动机的转矩（电流）指令，或撒砂以增加粘着。(5)恢复：当空转/滑行消失后，TCU按照一定的恢复速率（缓慢）提升转矩，直至恢复到司机给定值，避免再次发生空转。4.答：DK-1型电空制动机在“电空位”下实施紧急制动时的气路动作过程如下：(1)电信号触发：紧急制动按钮按下或自动监控装置发出紧急制动指令，使紧急电空阀（94YV或258YV等，视具体车型）得电。(2)排风动作：紧急电空阀得电开启，将列车管压力空气直接排向大气。(3)中继阀动作：随着列车管压力急剧下降，中继阀处于缓解位（排风位），加速列车管排风，确保全列车迅速产生紧急制动作用。(4)分配阀动作：车辆分配阀感受到列车管减压速率达到紧急制动速率，主活塞移动至紧急制动位，列车管压力空气经紧急部加速排入大气，同时容积室压力迅速升高。(5)制动缸升压：容积室压力空气经均衡部充入制动缸，制动缸压力迅速升至最高定压（如450kPa）。(6)联锁：同时，机车将切断牵引动力，并自动撒砂。5.答：一系悬挂（轴箱悬挂）的主要功能：(1)缓和并衰减由轨道不平顺引起的轮对高频振动和冲击，减少传向转向架构架的动载荷。(2)保证轮对与构架之间的定位关系（纵向、横向定位），确保机车运行的稳定性（蛇行运动稳定性）。(3)传递垂向力、纵向牵引力和制动力。二系悬挂（车体悬挂）的主要功能：(1)进一步衰减由转向架传给车体的振动，特别是低频振动（点头、侧滚），提高机车运行平稳性和舒适性。(2)承受车体重量并分配给各个转向架。(3)传递车体与转向架之间的牵引力、制动力和横向力。(4)允许转向架相对车体进行必要的横动和回转，以通过曲线。五、应用题1.解：(1)根据直流电动机电压平衡方程式：=反电动势=代入数据：=(2)直流电动机的转速n与反电动势成正比（=Φn），在磁通Φ=当电流I=300（注：此处假设端电压仍为额定电压，实际调速中可能变压，但按题意仅分析负载电流下降影响）所以，=即此时转速约为额定转速的1.023倍（转速升高）。2.答：原因分析：中间直流环节过电压通常发生在机车处于再生制动工况，且接触网电压较高或无法吸收反馈能量时。(1)网压过高：接触网电压本身超过限值，导致中间回路电压泵升。(2)再生制动能量无法回馈：电网由于某种原因（如相位不同步、线路阻抗大）无法吸收再生能量，导致能量积聚在中间直流电容上。(3)制动电阻投入故障：如果系统逻辑设定为当网压过高时自动切换为电阻制动，但制动电阻接触器未闭合或斩波器故障，能量无法消耗。(4)电压传感器故障：检测回路误差导致误报。(5)斩波器控制失效：逆变器（四象限整流器）未能及时调整触发角以抑制中间电压。排查思路：(1)检查网压表读数，确认是否确实存在网压过高现象。(2)检查再生制动投入条件及反馈电流波形，判断能量回馈是否正常。(3)检查制动电阻及其控制回路（接触器状态、阻值测量），确认电阻制动通道是否畅通。(4)校验中间直流电压传感器，用高精度万用表比对测量值。(5)查阅微机故障记录，分析过电压发生时刻的变流器触发脉冲记录。3.解：(1)忽略电感影响，电路为纯电阻性（暂态），但题目指出电压随时间上升。设t时刻电机端电压为(t)=回路方程：(所以I(t)注意：此为理想恒压升特性下的电流，若有限流控制，则达到1200A后恒定。(2)考虑电感L=电流变化率==电感产生的感应电动势（自感电动势）=−大小||所以，在t=4.答：形成机理：踏面擦伤主要是由于机车在运行中实施制动时，闸瓦压力过大或制动力矩超过了轮轨粘着极限，导致车轮被闸瓦“抱死”或在轨面上滑行，轮轨接触点由滚动摩擦变为滑动摩擦。由于局部摩擦产生高热，使踏面金属表层发生相变（淬火），随后冷却收缩形成硬脆的马氏体组织，并在随后的滚动中崩裂脱落，形成扁平的擦伤斑点。危害：(1)产生剧烈的振动和冲击，加速机车车辆零部件（如轴承、轴箱、悬挂）的损坏。(2)增加噪音，损害乘员舒适度。(3)破坏轮轨接触表面，加速钢轨波磨和损伤。(4)严重擦伤会导致轮对圆度破坏，甚至引发脱轨事故。预防及减少措施：(1)制动系统调整：严格调整闸瓦间隙，确保两侧闸瓦压力均衡，防止偏磨。定期测试和校准制动缸活塞行程，防止因行程过短导致闸瓦压力过大。确保防滑器（WSP）性能良好，灵敏可靠，一旦检测到滑行能自动缓解制动。(2)司机操作习惯：施行制动时应平稳，避免紧急制动过于频繁。在