电气安装与维修大赛试题及答案

电气安装与维修大赛试题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。）1.在电气安全操作规程中，为保证检修安全，对于停电检修的线路，必须进行验电，验电应使用电压等级合适且合格的验电器。高压验电时应戴绝缘手套，并有专人监护。对于10kV及以下的电气设备，使用高压验电器进行验电时，验电器应逐渐靠近带电体，直至发光或发声为止，只有当验电器（）时，才可确认设备无电压。A.不发光也不发声B.发光微弱C.发光但无声D.发光且声音洪亮2.某三相异步电动机的铭牌上标有“380V/220V，Y/△”，若电源线电压为380V，则电动机的定子绕组应采用（）连接。A.三角形（△）B.星形（Y）C.串联D.并联3.在电气控制线路中，热继电器主要用于电动机的（）保护。A.短路B.过载C.失压D.欠压4.万用表使用完毕后，应将转换开关拨至（）。A.电阻最高档B.直流电压最高档C.交流电压最高档D.空档或OFF档5.常用的低压电器中，（）可用于频繁地接通和分断交直流主电路及大容量控制电路，但不能分断短路电流。A.转换开关B.交流接触器C.熔断器D.中间继电器6.导线连接的基本要求是：连接紧密，接触电阻小，稳定性好，且导线连接处的机械强度（）原导线的机械强度。A.不得低于B.必须等于C.可略低于D.必须高于7.某正弦交流电流的瞬时值表达式为i=A.10AB.10AC.5AD.7.07A8.在PLC编程中，若需要实现一个输入信号控制多个输出信号的功能，通常使用（）指令。A.定时器B.计数器C.传送指令D.主控指令或线圈并联9.电气设备发生火灾时，应使用（）灭火器进行扑救。A.泡沫B.干粉C.水D.直流水枪10.在三相四线制供电系统中，中性点直接接地，此时中性线被称为（）。A.零线B.火线C.地线D.保护线11.某台电动机型号为Y-112M-4，其中“4”表示（）。A.电动机的极数B.电动机的极对数为4C.电动机的磁极数为4D.电动机的转速为4r/min12.为了保证人身安全，在电气设备检修时，必须执行“停电、验电、挂接地线、悬挂标示牌和装设遮栏”等技术措施。其中，挂接地线的目的是（）。A.防止向检修设备反送电B.防止邻近带电设备产生的感应电压C.释放被检修设备上的残余电荷D.以上都是13.在使用兆欧表（摇表）测量绝缘电阻时，摇动手柄的转速应保持在（）r/min左右。A.60B.120C.200D.30014.某三相笼型异步电动机采用星-三角降压启动，启动电流是全压直接启动电流的（）。A.1/2B.1/3C.1/D.1/415.电气原理图中，文字符号“KA”通常代表（）。A.交流接触器B.中间继电器C.时间继电器D.电流继电器16.槽板配线时，槽板内的导线（）。A.可以有接头，但必须绝缘良好B.不得有接头C.允许有少量接头D.接头处可以不加强绝缘17.某正弦交流电路中，电压u=100sA.纯电阻性B.感性C.容性D.无法判断18.在变频调速系统中，改变变频器的输出频率时，通常需要同时改变输出电压，以保持（）恒定。A.磁通B.转差率C.转速D.功率因数19.检查软导线或电缆线芯断股常用的工具是（）。A.万用表B.兆欧表C.钳形电流表D.脉冲反射仪或简单的点测法结合万用表20.下列关于漏电保护器（RCD）的描述，错误的是（）。A.漏电保护器不能代替短路保护B.漏电保护器不能代替过载保护C.漏电保护器安装后，应按下试验按钮检查其动作是否可靠D.漏电保护器动作后，可以立即强行再次合闸送电二、多项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。）1.电气作业中，以下属于安全“十不准”内容的有（）。A.不准无证上岗作业B.不准不验电接地就检修C.不准在雨雪天进行室外带电作业D.不准酒后作业E.不准穿湿衣服上班2.接触器主要由（）等部分组成。A.电磁机构B.触点系统C.灭弧装置D.辅助部件（如底座、弹簧等）E.热双金属片3.选择导线截面积时，主要应考虑的因素有（）。A.导线的机械强度B.导线的允许载流量C.线路电压损失D.经济电流密度E.导线的颜色4.万用表测量电阻时，下列说法正确的有（）。A.被测电路必须断电B.不能带电测量C.每次换档后必须重新欧姆调零D.测量大电阻时，双手不能同时接触表笔的金属部分E.测量结束后，应将转换开关置于最高交流电压档5.PLC（可编程控制器）控制系统设计的一般步骤包括（）。A.深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求B.确定I/O设备，选择PLC机型C.分配I/O点，设计PLC外围硬件线路图D.设计PLC程序E.联机调试6.电气原理图绘制的一般规则包括（）。A.所有电器元件均按未通电、不受外力作用时的状态绘制B.触点按线圈通电或受外力作用时的状态绘制C.主电路用粗实线绘制，控制电路用细实线绘制D.电器元件不按实际位置绘制，而是按功能布置E.同一电器元件的各部件根据需要可以画在不同的位置，但必须用相同的文字符号标注7.三相异步电动机调速方法主要有（）。A.变极调速B.变频调速C.改变转差率调速（如绕线式电机转子串电阻）D.改变电源电压幅值调速E.改变电机定子绕组连接方式调速8.在进行电气设备安装时，常用的紧固件包括（）。A.螺栓B.螺母C.平垫圈D.弹簧垫圈E.膨胀螺栓9.熔断器的主要作用是短路保护，在选择熔体额定电流时，对于单台电动机启动不频繁的场合，熔体额定电流应满足（）。（为电动机额定电流）A.≥B.≥C.≥D.≥1.1（为启动电流）E.≥10.在电路图中，下列图形符号和文字符号对应正确的有（）。A.◻—KM（接触器线圈）B.↓—QS（隔离开关）C.⊗—FU（熔断器）D.⊠—FR（热继电器热元件）E.RT三、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分。请将正确答案填在题中的横线上。）1.对称三相交流电路中，若线电压为380V，则相电压为______V；若负载作星形连接，线电流与相电流的关系是______。2.电工测量仪表中，准确度等级为0.5级的仪表，其基本误差不超过仪表量程的______%。3.电气设备的外壳防护等级代号由特征字母IP和两个特征数字组成，其中第一位数字表示______，第二位数字表示______。4.在三相四线制供电系统中，中性线的作用是______；为了保证其作用可靠，中性线上______（填“允许”或“不允许”）安装熔断器。5.交流接触器利用电磁原理工作，当线圈通电时，______被吸合，带动______动作，使常闭触点先断开，常开触点后闭合。6.PLC的工作方式采用______，即输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段不断循环。7.某三相异步电动机的额定功率为10kW，额定转速为1450r/min，则其转差率s为______（设电源频率f=8.在电气控制线路中，若按下启动按钮后接触器衔铁吸合，但松手后衔铁立即释放，则故障原因可能是接触器自锁触点______或自锁线路______。9.导线绝缘层破损后，必须进行包扎处理，通常使用______作为绝缘恢复材料，包扎时从完整绝缘层开始，一般需包扎______层。10.常用的降压启动方式除星-三角启动外，还有______降压启动和自耦变压器降压启动。11.接地电阻测量仪又称______，主要用于测量电气设备接地装置的接地电阻和土壤电阻率。12.在PLC梯形图中，左母线相当于电源的______，右母线通常不画出，相当于电源的______。13.变频器的控制方式主要有V/f控制、______控制和矢量控制。14.热继电器的整定电流通常应整定为电动机额定电流的______倍。四、简答题（本大题共4小题，每小题8分，共32分。）1.简述万用表测量直流电流和直流电压时的操作步骤及注意事项。2.简述三相异步电动机点动控制与连续运行（自锁）控制电路的主要区别。3.什么是电气互锁？在电动机正反转控制电路中，电气互锁是如何实现的？请画出实现互锁的控制电路部分简图或描述其逻辑关系。4.简述PLC控制系统与继电器接触器控制系统相比有哪些主要优点。五、计算分析题（本大题共2小题，每小题12分，共24分。）1.某三相笼型异步电动机，铭牌数据如下：=7.5kW，=380V，cos(1)计算电动机的额定电流；(2)计算电动机的额定转矩；(3)若电动机采用星-三角启动，启动转矩为额定转矩的1.2倍，问当负载转矩为0.5时，能否正常启动？（请写出计算过程和结论）。2.在图示（文字描述）电路中，已知=10Ω，=20Ω，(1)若、、串联，求电路总电阻及流过每个电阻的电流；(2)若、、并联，求电路总电阻及流过的电流。六、综合应用题（本大题共2小题，第1小题20分，第2小题24分，共44分。）1.有一台三相异步电动机，要求实现以下控制功能：(1)能够进行正反转控制；(2)具有短路、过载、失压和欠压保护；(3)正反转转换时必须先按停止按钮，不能直接切换。请：(1)列出所需的电气元件清单（名称、文字符号、数量）；(2)绘制出主电路和控制电路的电气原理图（可用文字详细描述连接关系代替画图，包括各元件的连接顺序、触点类型等）；(3)分析电路的工作原理（正转启动、停止、反转启动的过程及保护措施）。2.某自动化生产线采用PLC（西门子S7-1200系列或三菱FX系列均可，请选用一种进行设计）控制运料小车的运行。控制要求如下：(1)按下启动按钮SB1，小车从原位（A处）启动，右行至B处压下行程开关SQ1，停止5秒卸料，然后自动返回A处；(2)小车返回至A处压下行程开关SQ2，停止3秒装料，然后自动右行，进入下一轮循环；(3)按下停止按钮SB2，小车在完成当前周期（即回到原位A处装料完成后）停止运行；(4)具有必要的互锁和过载保护（热继电器FR动作时系统停止）。请：(1)列出PLC的I/O分配表（输入信号、输出信号及地址）；(2)设计PLC控制系统的梯形图程序（可用文字描述逻辑指令或详细步骤）；(3)简述程序的调试思路或可能出现的问题及解决方法。***【参考答案及解析】一、单项选择题1.A解析：验电器发光或发声表示有电压，因此只有当验电器不发光也不发声时，且确认验电器完好，才可确认设备无电压。2.B解析：380V/220V，Y/△表示：当线电压为380V时采用Y接法，此时每相绕组承受220V电压；当线电压为220V时采用△接法，每相绕组也承受220V电压。3.B解析：热继电器利用电流的热效应原理工作，主要用于电动机的长期过载保护。4.C解析：万用表使用完毕，应将转换开关拨至交流电压最高档（OFF档若无交流电压档则置于OFF），目的是防止下次测量时因忘记选档而损坏仪表，尤其是防止测电阻时误测电压。5.B解析：交流接触器频繁接通分断大电流电路，但其触头容量不足以切断短路电流，必须配合熔断器或断路器使用。6.A解析：导线连接处的机械强度不得低于原导线的机械强度，否则容易断裂。7.D解析：正弦量的最大值为10A，有效值I=8.D解析：一个输入控制多个输出，可以将多个输出线圈并联编程，或者使用主控指令（MC/MCR）控制一段程序，逻辑上线圈并联最直观。9.B解析：电气火灾应使用干粉、二氧化碳或六氟丙烷灭火器。泡沫和水导电，易造成触电事故。10.A解析：三相四线制中性点直接接地时，中性线称为零线。11.C解析：Y系列电机型号最后一位数字代表极数，4代表4极电机，即2对磁极。12.D解析：挂接地线可以防止突然来电（反送电）、消除感应电压、泄放残余电荷，是保证检修人员安全的重要措施。13.B解析：兆欧表测量时应保持120r/min的转速，以保证测量电压稳定。14.B解析：星-三角启动时，定子绕组电压降为1/，电流降为1/3（相电流降为1/，线电流也为相电流，直接启动是线电流，故总比例1/3），转矩降为1/3。15.B解析：KM是接触器，KT是时间继电器，FR是热继电器，KA是中间继电器。16.B解析：槽板配线（如线槽）内，导线不应有接头，以便于检修和更换，接头通常设在接线盒内。17.B解析：电压超前电流30度（−=18.A解析：变频调速中，为了保持气隙磁通恒定，从而保证电机的转矩能力和效率，通常保持U/19.D解析：简单的断股可用万用表电阻档测量，但深埋或内部断股常用脉冲反射仪（TDR）等专业仪器。题目选项中D项“脉冲反射仪或简单的点测法结合万用表”最为准确，若单选基础工具，万用表是基础，但检查断股特别是隐蔽断股，D更全面。20.D解析：漏电保护器动作后，必须查明原因排除故障后方可合闸，严禁强行合闸。二、多项选择题1.ABCDE解析：以上均属于电气作业安全规定的内容。2.ABCD解析：接触器主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置和辅助部件组成。热双金属片是热继电器的部件。3.ABCD解析：导线截面选择需考虑机械强度、允许载流量、电压损失和经济性，颜色虽在规范中有要求但不是决定截面大小的物理因素。4.ABCD解析：测电阻必须断电、不能带电；换档需调零；测大电阻手不能接触金属部分防止并联人体电阻；E项也是好习惯，但题目问的是测量电阻时的说法，ABC是核心操作规范，D是注意事项，E项属于测后操作，部分标准答案可能选ABCDE，但严格来说测量电阻过程涉及ABCD。通常考试中E也被视为正确操作规范。5.ABCDE解析：PLC系统设计的完整流程包括分析要求、选型、硬件设计、程序设计、调试。6.ACDE解析：电气原理图中，电器元件按未通电未受力状态绘制，故A对B错。7.ABC解析：主要调速方法有变极、变频、变转差率。变电压调速对于笼型电机效果差且范围窄，不作为主要调速方法；改变连接方式通常就是变极。8.ABCDE解析：这些都是电气安装中常用的紧固件。9.A解析：单台电机不频繁启动，≥(10.ABCDE解析：检查各符号是否对应：KM接触器线圈（方块），QS隔离开关（刀闸符号），FU熔断器（方框或特定符号），FR热元件（方框或线圈符号），KT时间继电器线圈（特定符号）。注意：题目中部分符号是文字描述替代图形，考察文字符号与名称的对应。A正确，B正确，C正确，D正确，E正确（RT可能指代特定符号描述，但文字符号KT正确）。假设题目中的图形符号描述是通用的代表符号，则所有选项中文字符号均正确对应了名称。三、填空题1.220；相等（=）2.0.53.防止固体异物进入；防止进水（或水进入）4.提供相电压通路及不平衡电流回路；不允许5.衔铁（动铁芯）；触点6.循环扫描7.0.0367（或0.04）解析：=60f/p，4极电机p=2，=15008.接触不良；断路9.绝缘胶带（黑胶布）；2~3（视规范而定，一般两道以上）10.定子串电阻（或电抗）11.接地摇表12.相线；零线13.转差频率（或直接转矩）14.1.0~1.1（或1.05）四、简答题1.答：步骤：(1)选择合适的量程：将万用表转换开关拨至直流电流或直流电压档，并选择大于被测值的量程，若不知大小，先选最大量程。(2)测直流电流：将万用表串联接入被测电路，红表笔接电流流入端，黑表笔接流出端。(3)测直流电压：将万用表并联接在被测元件两端，红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端。注意事项：(1)测量直流电流严禁并联，否则会短路烧表。(2)注意极性（红正黑负），指针反打会损坏表头。(3)测量高压时手不要碰表笔金属部分。(4)读完数后，应将转换开关拨至交流电压最高档或OFF档。2.答：(1)点动控制：按下启动按钮，电机转动；松开启动按钮，电机停止。没有自锁触点，依赖按钮持续接通。(2)连续运行控制：按下启动按钮，电机转动；松开启动按钮，电机继续运行。使用了接触器的常开辅助触点与启动按钮并联，实现自锁功能。(3)主要区别：在于是否有自锁环节。点动电路无自锁触点，连续控制电路有自锁触点且通常串联热继电器常闭触点用于过载保护。3.答：电气互锁：在控制电路中，利用接触器的常闭辅助触点串联在对方接触器线圈回路中，保证两个接触器不能同时通电，防止电源短路。实现：在正转接触器KM1的线圈回路中串联反转接触器KM2的常闭触点，在反转接触器KM2的线圈回路中串联正转接触器KM1的常闭触点。逻辑关系：当KM1吸合时，其串联在KM2回路中的常闭触点断开，此时即使按下反转按钮，KM2也无法通电，反之亦然。4.答：(1)可靠性高，抗干扰能力强：PLC采用微电子技术，大量开关动作由无触点的半导体电路完成，寿命长。(2)编程简单，使用方便：采用梯形图等编程语言，易于电工人员学习掌握。(3)功能完善，通用性强：PLC集逻辑控制、定时、计数、PID等多种功能于一体，适用于各种工业控制现场。(4)设计安装方便，维护工作量小：硬件模块化配置，软件程序控制，修改逻辑无需改动硬件接线。(5)体积小，能耗低：相比继电器控制系统，PLC体积小且功耗低。五、计算分析题1.解：(1)额定电流：电动机额定功率=7.5=(2)额定转矩：=(3)启动能力分析：星-三角启动转矩=。已知=所以=负载转矩=因为(结论：不能正常启动。2.解：(1)串联：总电阻=电流I(串联电路电流处处相等，故流过每个电阻的电流均为0.2A)(2)并联：总电阻倒数1=流过的电流=U六、综合应用题1.答：(1)元件清单：三相异步电动机M1台低压断路器QF（或隔离开关QS+熔断器FU）1个交流接触器KM1（正转）、KM2（反转）2个热继电器FR1个停止按钮SB1（常闭）、启动按钮SB2（正转常开）、SB3（反转常开）3个熔断器FU2（控制电路短路保护）若干(2)原理图描述：主电路：电源经QF->FR热元件->KM1主触点（正转）->电机正序接线；电源经QF->FR热元件->KM2主触点（反转）->电机反序接线（调换两相）。控制电路：电源相线->FU2->FR常闭触点->SB1常闭->分两路：一路：SB2常开->KM1常开辅助触点（自锁）->KM1线圈->串接KM2常闭辅助触点（互锁）->零线（或另一相线）。二路：SB3常开->KM2常开辅助触点（自锁）->KM2线圈->串接KM1常闭辅助触点（互锁）->零线。(3)工作原理：正转启动：按下SB2->KM1线圈通电->KM1主触点闭合电机正转，KM1常开触点闭合自锁，KM1常闭触点断开切断KM2回路（互锁）。停止：按下SB1->控制电路断电->KM1线圈失电->主触点断开->电机停转。反转启动：（必须先按SB1停止）按下SB3->KM2线圈通电->KM2主触点闭合电机反转，KM2常开触点闭合自锁，K