办学单番禺百I学习中心华南理工大学继续教育学院2013 年第 二 学期期末考试《电器学》网络直属、专科 试卷（A卷）年级专题号四五六七合计得分评卷人本试卷共有 六 大题，满分 100 分，考试时间 120 分钟）一、判断题（对的打V,错的打X,答案填在答题表，每小题1分，共20分）1. 电器中损耗的能量几乎全部转换为热能，一部分散失在周围介质中，另一部分加热 ；电器，使之升温V:2.导体的集肤效应既存在于交流输电又存在于直流输电中X姓名3. 两条平行导体，通以相同方向的电流，它们受力是相斥的XI 4.短路电流含有稳态分量和暂态分量V；5•电力系统中，功率因数为1时，表明负载是容性负载X6. 交流电弧的熄灭条件可以归结为介质恢复强度大于电压恢复强度V7. 在电磁系统的计算中，气隙磁导是气隙磁阻的倒数V学号；8.过电流保护包括过载保护和短路保护V；9.熔断器是并联路当中，当电路发生过载时，其熔体熔化分断电路X10.隔离开关用于隔离电源，只能开断很小的电流，而不能开断短路电流V；11. 电器的使用环境温度日平均值不能超过+35 CV；12. 电动稳定性不能用来考核电器性能X；13. 直流电弧具有负阻特性。
V；14. 当电器中的载流系统通过交流电流时，载流导体中损耗的能量是电器的唯一热；源X；15. 灭火花电路用于保护直流继电器的触头系统V16. 实际的电离过程一般就是一种形式的X17. 单相系统发生短路时，当短路电流达到冲击电流值时，电动力有最大值V18. 交流电弧的熄灭条件是不发生电击穿 X19. 从本质上来看，电弧是生成于气体中的炽热电流 V20. 生产中常给铜触头镀银是为防止其氧化 V二、单项选择题（答案填在答题表，每小题 1分，共12分）1. A 是固态物质传热的主要方式A. 热传导B.对流C.热辐射D.以上都不是2. 下列电器中，—C 是自动电器A. 刀开关 B. 隔离开关 C. 接触器 D. 主令电器3. 下列哪项代表熔断器？ DA. T B. QS C. F D. FU4. 当电器中的载流系统通过直流电流时，电器的热源有AA. 载流体的能量损耗 B. 磁滞损耗 C. 涡流损耗 D. 电介质损耗5. ^^_是触头处于断开状态时其动静触头间的最短距离A.开距B.超程C.初压力D.终压力6. 对于一般工业电网，冲击系数一般取值为_JA.1 B. 1.5 C. 1.8 D. 2.37. 圆截面导体通以C 电流，可以忽略其邻近效应产生的影响。
A. 正弦波 B. 余弦波 C. 直流8. 控制继电器的返回系数是 —A.继电器的返回值除以动作值C. 继电器的返回值除以额定值D. 交流B. 继电器的动作值除以额定值D. 继电器的动作值除以返回值9. 对于在额定参数工作下的欠压保护继电器来说，它的返回系数为 AA.大于1 B.小于1 C.大于1小于2 D.等于110. 高压电网中，用于限制发生故障时的短路电流的高压电器是 A.避雷器 B.电流互感器 C.接地开关 D.电抗器11. 我国规定电器运行场所的环境温度为摄氏度A. 25 B. 30 C. 35 D. 4012. 高压电器中的限流和限压电器分别是 D A.互感器和接地开关 B.互感器和避雷器C. 电抗器和接地开关 D.电抗器和避雷器三、多项选择题（答案填在答题表，每小题 2分，共10分）1. 下列材料中属于软磁材料的是AD A.硅钢 B.稀土钻系材料C.铵铁硼 D.电工纯铁2. 下列关于SF6气体特性的描述，正确的是AD A.无色无味无毒 B.其稳定性不如氮气C.密度比空气轻 D.绝缘强度在不均匀电场中明显降低3. 以下关于真空断路器特点的描述正确的是 ABD A.触头开距小，操作功小 B.环境污染小C.结构复杂，维修量大 D.灭弧室内部通常抽成约10 4Pa的高真空4. 下列哪种对于隔离开关的叙述是正确的ABC 。
A. 是电力系统中用量堪称最多的一种高压电器，其用量通常达到高压断路器的3~4倍B. 隔离开关一般不允许带负荷操作，也不允许接通和分断负荷电流C. 其主要用途主要有隔离电源、换接线路、分合空载电路、自动快速隔离等D. 与断路器配合使用时，应有电气或机械联锁，以保证隔离开关分闸在断路器之前，而合闸 在其后5. 对于电器的动稳定性定义的说法，下列哪一项叙述正确的是 ABD A. 电器要承受短时间的短路电流的作用B. 不致于产生永久性形变或遭到机械损伤的能力C. 电器触头不会产生熔焊的能力D. 是考核电器性能的重要指标之一四、填空题（本大题共 10个空，每空1分，共10分）1. 在低压断路器中一般有三种脱扣器，过电流脱扣器、失压脱扣器 和分励脱扣器2．当构成回路的二平行导线通过交变电流时，其磁场间的相互作用会使导线截面内的电流密 度分布不均匀，这种现象称为邻近效应 3.用于控制电路中位置检测、计数控制及检测金属物体存在的控制电器是 接近开关 用于反映工作机械的行程、发布命令以控制其运动方向或行程大小的主令电器是 行程开关 4•接触电阻由 收缩电阻 和 膜电阻 组成5•电弧形成时，阴极表面有一块或若干块广度特别强的区域一阴极斑点6. 触头的电侵蚀有 桥蚀 和 弧蚀 两种,触头允许的最大侵蚀量决定了触头的一个 基本参数值，即超程 。
五、简答题（本大题共 5小题，每小题5分，共25分）1.什么是自动重合闸？答:架空线路的短路故障大都是雷害或鸟害等临时性故障因此，为提高供电可靠性并增 大电力系统稳定性，线路保护多采用自动重合闸方式发生短路故障时，根据继电保护装置 发出的信号，断路器开断故障电路；经短时间0后又自动关合若重合后短路故障仍未消除, 则断路器将再次开断电路2. 简述隔离开关如何工作及其用途答:当隔离开关处于合闸状态时，既能可靠地通过正常工作电流，也能安全地通过短路故 障电流当它处于分闸状态时，却有着明显的断口，使处于其后的高压母线、断路器等电力 设备与电源或带电高压母线隔离，以保障检修工作的安全隔离开关的用途主要有：隔离电源，换接线路，分、合空载电路，自动快速隔离3. 软磁材料和硬磁材料各有何特点，及软磁材料的分类答:硬磁材料特点是矫顽力大，磁滞曲线宽，而且最大磁能积大软磁材料矫顽力小，磁 导率高，剩磁也不大，所以磁滞现象不明显 常用的软磁材料有电工纯铁、硅钢、高磁导率合金、高频软磁材料、非晶态软磁合金4. 按灭弧介质和原理不同，高压断路器可分为哪几类？答:按灭弧介质和原理不同，高压断路器可分为油断路器、真空断路器、气吹断路器、自 产气断路器、磁吹断路器。
5. 试解释电压式互感器和电流式互感器工作原理答:电压互感器将交流高电压变换为低电压以供测量和继电保护作用；电流互感器把交流 大电流变换为小电流以供测量和继电保护用互感器通常由绕在同一铁芯上的一次绕组和二 次绕组构成电压互感器的一次绕组并接在高压线路上，其匝数较多；二次绕组接测量仪表或继电保护 装置，其匝数很少当一次绕组侧的电压——线路电压发生变化时，由于二次绕组的电压亦 随之作有比例的变化，故测量二次绕组的低电压可间接地测得一次绕组的高电压电流互感器的一次绕组串接到大电流回路中，其匝数极少；二次绕组也是接测量仪表或继 电保护装置，其匝数很多当一次绕组的电流——线路电流发生变化时，二次绕组的电流亦 作有比例的变化，故测量二次绕组的小电流就间接地测得一次绕组的大电流六、计算题（本大题 1小题，共 11分）有一个绕在绝缘铁心上的直流电压线圈，额定电压36V,线圈外径40mm,线圈内径20mm, 线圈高度50mm，匝数5000，线圈内表面、外表面、上表面和下表面的散热系数相同，均为 12W/（m^C）,线圈极限允许温度120°C，设电阻率不变，为1.58X 10 8 Q/m 1．求线圈的散热功率（4分）；2．导线线径至少应为多少（7 分）。
K解： 由已知，将各数据代入得1 = ttD =汙(°1+2)=3 14x ° m = o.O942m9l=Nl=50x 0.0942 m = 471m貝外=7rDxh = 3.14x0.04x0.06??22 = 7.5xlO_Jm2=托 = 3.14x0.02x 0.06m2 = 3.8 xlO-3 m2(l)自于 T— 外/外+忌内去最大温升为120K故 P=rx (K* 屛外 + K-^^)= 120 x (12 x 7.5 x 10-3 +12 x 3.8 x 10-3)= 16. 3W七、设计题：（共12 分） 请应用继电器、按钮、过流热继电器、时间继电器等电器元件设计一个全电压下的可逆 电机起动器（主电路和控制电路），可进行简要说明注：电动机额定电压以及控制电器均 为380v，继电器均备有足够的常开、常闭触点）要求：1. 系统有起动和停止按钮，以及必要的自锁功能2. 在主电路发生过载时，要求热继电器可以进行分断保护3. 在机器工作30分钟后自动停机解：设计图如上，其中FU1、FU2均为熔断器，提供短路保护，FR1、FR2均为热继电器, 进行过载保护， SB1 为正转启动按钮， SB2 为反转启动按钮， SB3 为停止按钮， KT1 为正转瞬 时闭合延时断开继电器，其中， KT1 的延时时间为 30 分钟， KM1 为正转交流继电器， KM2 为 反转交流继电器。
工作过程中， KM1， KM2 分别有互锁功能，可以防止同时按下正转与反转按钮时出现故障， 并且有过载保护和短路保护。