一、简答题1. 绝缘材料的分类是什么?
常用的绝缘材料品种繁多,但按其化学性质的不同可分为三大类。
(1)无机绝缘材料如云母、石棉、陶瓷、玻璃、大理石等。这类材料主要用作电炉衬垫、开关底座、绝缘瓷瓶等。(2)有机绝缘材料如橡胶、树脂、棉、麻、丝等。这类材料大多用来制作绝缘漆、电机和电器绕组的绝缘和电缆的覆盖绝缘等。(3)混合绝缘材料由以上两种材料制成的各种绝缘材料,一般用作比较复杂的电气绝缘。
2. 绝缘材料共划分多少耐压等级,其最高允许工作温度是多少?
绝缘材料共分以下等级:
(1)Y级最高允许工作温度为900℃。
(2)A级最高允许工作温度为1050℃。
(3)E级最高允许工作温度1200℃。
(4)B级最高允许工作温度1300℃。
(5)F级最高允许工作温度1550℃。
(6)H级最高允许工作温度1800℃。
(7)C级最高允许工作温度1800℃以上。
3. 为何要规定绝缘材料的极限温度?
绝缘材料在使用过程中,由于种种因素的长期存在,会发生化学变化和物理变化,使电气性能和力学性能变坏,这种变化称为老化。影响绝缘材料老化的因素很多,主要是热的因素。电气设备的寿命直接决定于它的绝缘寿命。使用温度过高,会加速绝缘材料的老化过程。为此,对各种类绝缘材料都规定了它们的最高允许使用温度(即极限温度),以延缓绝缘材料的老化过程,保证电气设备的使用寿命。
4. 照明方式是什么?
照明分为一般照明、局部照明和混合照明。(1)一般照明是指在整个场所或场所内某部分照度基本上均匀的照明。一般照明的主要含义为普遍性的照明。绝大部分场合采用的是一般照明。(2)对于局部地点需要高照度并对照射方向有要求时,宜采用局部照明。如机修、精密仪表、制图等场所需要局部加强照明的地点。均需设置局部照明。(3)混合照明是由一般照明与局部照明共同组成的照明。
5. 照明开关的安装要求是什么?
(1)拉线开关距地面一般为2.2~2.8m,距门框150~200mm。(2)多尘潮湿场所和户外应用防水资质拉线开关或保护箱。(3)在易燃易爆和特别场所,开关应分别采用防爆型、密闭型或安装在其他处所的控制。(4)暗装的开关及插座装牢在开关盒内,开关盒应有完整的盖板。(5)密闭式开关,熔丝不得外露,开关应串接在相线上,距地面的高度为1.4m。(6)仓库的电源开关应安装在库外。单极开关应装在相线上,不得装在零线上。
6. 插座的安装要求是什么?
(1)不同电压的插座应有明显的区别,不能互用。(2)凡为携带式或移动式电器用的插座,单相应用三眼插座,三相应用四眼插座,其接地也应与接地线或零线接牢。(3)明装插座距地面不应低于1.8m,暗装插座距地面不应低于30cm。
7. 电灯开关的常见故障有哪些?
(1)拉线断。由于拉线口位置装得不妥,或使用时经常使拉线不处于垂直状态,致使拉线摩擦增加,加速断裂。(2)接触不良。拉线式开关通常由于触头压力弹簧失效,触头表面严重灼伤(电弧)等原因造成。(3)控制失灵。由于篡位弹簧脱勾引起。
8. 验电笔的结构是什么?
验电笔又称试电笔,是用来检查低压导体和电气设备外壳是否带电的用具。验电笔只能在380V及以下的电压系统和设备上使用。为了便于使用和携带,验电笔做成钢笔式结构,前端是金属笔尖,内部依次装接安全电阻、氖灯、弹簧和金属笔卡相接触,使用时手应触及金属笔卡。
9. 验电笔的工作原理是什么?
当用验电笔测试带电体时,带电体经电笔、人体到大地形成通电回路,只要带电体和大地之间电位差超过一定数值,电笔的氖灯就能发出红色辉光。如果被测体是交流电压,氖灯两极发光;如果是直流电压,氖灯一极发光。电压越高,氖灯越亮。
10. 验电笔的使用注意事项有哪些?
(1)使用电笔前一定要确认验电笔在带电导体测试氖灯是否发光。(2)在明亮的光线下测试时,往往不易看清氖灯的辉光,应当注意避光检测。(3)有些电气设备工作时外壳会因感应而带电,但不一定会造成触电危险,这时可采用其他检测手段判断。(4)验电笔的金属笔尖多制成螺丝刀形状,由于结构上的原因,它只能承受很小的扭矩,使用时应特别注意。
11. 高压验电器有哪些分类?
分发光型、声光型、风车式三类。
(1)发光型高压验电器。一般由指示器部分、绝缘部分、罩护环、握手部分等组成。
(2)声光型高压验电器。一般由检测部分、绝缘部分、握柄部分组成。检测部分由检测头和声光部分组成。当接收到电场信号,能发声光的元件就发出指示信息。(3)风车式验电器。它是通过电晕放电而产生的电晕风,驱使金属叶片旋转,来检测设备是否带电。风车验电器由风车指示器和绝缘操作组成。
12. 安全腰带用什么制成?
安全腰带是防止坠落的安全用具,用皮革、帆布或化纤材料制成。安全腰带由大小两根带子组成,小的系在腰部偏下作束紧用,大的系在电杆或其他牢固构件上。安全腰带一根的拉力一般不应低于2250N,不许用一般绳带代替安全腰带。
13. 万用表的用途是什么?
万用表是一种具有多种用途和多种量程的直读式仪表。一般的万用表可用来测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等,较高级的万用表还可以测量电感、电容、功率及晶体管的直流放大系数等。因为它能测量多种电工量,所以称它为万用表。万用表分为指针式和数字式两种。
14. 万用表的结构是什么?
万用表主要由表头、测量线路和转换开关三部分组成。表头用以指示测量,通常用磁电式微安表作为表头。测量线路是用来把被测量转换到适合表头测量的直流的微小电流。它实质上就是由多量程的直流电流表、多量程的直流电压表、多量程的交流电压表、多量程的欧姆表等组成。
15. 万用表测量种类及量程的选择是如何实现的?
万用表测量种类及量程的选择是通过转换开关来实现的。当转换开关处在不同位置时,它相应的固定触点和活动触点就闭合,接通相应的测量线路。在万用表的面板上装有标尺、转换开关旋钮、调零旋钮及插孔等。
16. V形拉线用途是什么?
V形拉线(或称Y形拉线)在拉力合力点上下两处各安装一条拉线,其下部则为一条拉线或两条拉线,在门型杆上安装水平V形拉线,主要用在电杆较高,横担较多,架设导线条数较多的电杆上。
17. 隔离开关的主要用途是什么?
隔离开关的主要用途一是检修与分段隔离,二是倒换母线,三是分、合空载电路。
19. 电力线路使用的线材,施工前外观检查应满足什么要求?
(1)不应有松股、交叉、折叠、断裂及破损等缺陷。(2)不应有严重腐蚀现象。(3)钢绞线镀锌铁线表面镀锌层应良好,无锈蚀。(4)绝缘线表面应平整、光滑、色泽均匀,绝缘层厚度应符合规定。绝缘线的绝缘层应挤包紧密,且不易被剥离,绝缘线端部应有密封措施。
20. 金具在使用前外观检查应满足什么要求?
(1)表面光洁,无裂纹、毛刺、飞边、砂眼、气泡等缺陷。(2)线夹转动灵活,与导线接触密贴。(3)镀锌良好,无锌皮剥落、锈蚀现象。
二、计算题1. 一条220kV送电线路,有一个转角塔,转角为90°,每相张力为1900N(190kgf),双避雷线每根张力为1550N(155kgf),求其内角合力是多少?
一侧张力之和为1900×3+1550×2=8800(N)
内角合力为8800/cos45°=8800/0.707=12447(N)
内角合力为12447N。
2. 计算4×LGJQ-300导线,2×GJ-120地线,7km山区放线施工费(提示:人工费391元/km,机械费1799元/km,材料费167元/km,地形系数1.4)。
(391+1799)×7×1.4+167×7=21462+1169=22631(元)
放线施工费为22631元。
3. 已知一个空芯线圈中电流为10A,自感磁链为0.01Wb,求它的电感。如果这个线圈有100匝,线圈中的电流为5A,线圈的自感磁链和自感磁通是多少?
已知线圈匝数n=100匝,自感磁链ψ=0.01Wb,电流I1=10A,I2=5A,
线圈电感L=ψ/I1=0.01/10=1×10-3(H)
当线圈电流为5A时,自感磁链ψ5=I2L=5×10-3(wb)
自感磁通Φ5=Φ5/n=5×10-3/100=5×10-5(Wb)
电流为10A时,电感为1×10-3H,电流为5A时,自感磁链为5×10-3Wb,自感磁通为5×10-5Wb。
4. 某供电回路计算电流为,I
c=300A,采用导线允许载流I
n=320A,回路中最大的一台电动机额定电流为I
Nm=100A,启动电流倍数I
*为I
Nm的5倍,若采用DW10低压断路器,请选择开关的额定电流,整定瞬时脱扣电流,校验与导线的配合。
选用DW-400开关,其额定电流为400A>300A
回路尖峰电流
Im=Ic+(I*-1)×INm=300+(5-1)×100=700(A)
瞬时脱扣电流I=KIm,取K=1.35
I=1.35×700=945(A)
检验导线的配合:按要求I/IN应小于4.5。
瞬时脱扣电流/导线允许载流=945/320=2.96<4.5,符合要求。
开关额定电流400A,瞬时脱扣电流945A,符合要求。
5. 380V送电线路,传输功率200kW,功率因数0.8,线损率4%,加装电容补偿后功率因数提高到0.96。求:①线损率降低到多少?②减少有功损耗多少?
(1)求降低线损率。
由公式得
得
(2)减少功率损耗为原功率损耗与补偿之差。
△P=200×4%-200×2.8%=2.4(kW)
线损率降低到2.8%,减少有功损耗2.4kW。
6. 一条380V供电线路,计算电流I
c=120A,尖峰电流I
m=300A,选用导线允许载流量为I
N=145A,采用DW-200型开关,问开关瞬时过流脱扣保护的整定范围应为多少?
令开关瞬时过流脱扣保护整定电流为I,为与导线配合,I/IN应小于4.5,即I<4.5×145=652.5A.
为可靠工作I≥KIm,应大于Ic,K为可靠系数。用DW10开关时,取为1.35,
即I>1.35×300=405A.
故405A<I<652.5A
瞬时过流脱扣保护整定电流应大于405A,小于625.5A。
7. 某线路近设要求需用LJ-50导线2200m,查手册得LJ-50导线的计算质量为135kg/km,求该线路所需LJ-50导线的质量。
所需导线2200m=2.2km
所需导线质量为
2.2×135=297(kg)
所需导线质量为297kg。
8. 某10kV线路输送的有功功率P=2.5MW,功率因数为0.7,现把功率因数提高到0.9。求线路上需并联电容器的容量是多少?线路可少送多少视在功率?
按题意求解,得
cosφ1=0.7 φ1=45.57°
cosφ2=0.9 φ2=25.84°
S1=P/cosφ1=2.5/0.7=3.57(MV·A)
S2=P/cosφ2=2.5/0.9=2.78(MV·A)
Qc=S1sinφ1-S2sinφ2=2.55-1.21=1.34(Mvar)
S△=S1-S2=3.57-2.78=0.79(MV·A)
需并联电容器的容量为1.34Mvar,可以少送0.97MV·A。
9. 安装螺栓的耐张线夹时,导线型号为LGJ-185,金具与导线接触长度为L
1=410mm,采用1×10mm铝包带,要求铝包带的两端露出线夹30mm,铝包带两头回折长度为c=25mm,已知LGJ-185型导线直径为19.02mm,求所需铝包带长度。
按题意求解如下。
(1)铝包缠绕导线带总长度
L2=L1+2×30=470mm
(2)铝包带的总长
L=(d+b)π(L2/a)+2c
=(19.02+1)×3.14×(470/10)+2×25=3005(mm)
所需铝包带长度为3005mm。
10. 某线路采用LGJ-70型导线,其瞬时拉断力T
p为19417N,完全系数K=2.5,计算截面S为79.3mm
2,求导线的最大使用应力。
导线的破坏应力
σ
p=T
p/s
=19417/79.3=244.85(MPa)
导线最大使用应力
=244.85/2.5=97.94(MPa)
导线的最大使用应力为97.94MPa。