2025年電工中級(jí)職業(yè)技能考試電工設(shè)計(jì)試題卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填入括號(hào)內(nèi)）1.根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，TN-S系統(tǒng)表示的是（）。A.保護(hù)線與中性線合一的系統(tǒng)B.任意保護(hù)接地系統(tǒng)C.中性點(diǎn)直接接地，工作零線與保護(hù)零線分開(kāi)的系統(tǒng)D.所有設(shè)備外殼均接地的系統(tǒng)2.在選擇低壓斷路器時(shí)，其額定電流應(yīng)至少等于被控電路的（）。A.平均電流B.計(jì)算電流C.最大峰值電流D.短時(shí)過(guò)載電流3.電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)通常采用（）來(lái)實(shí)現(xiàn)。A.熱繼電器B.電流互感器C.電壓繼電器D.接觸器自鎖4.按照照度標(biāo)準(zhǔn)選擇照明光源時(shí)，對(duì)于需要較高照度且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的場(chǎng)所，通常優(yōu)先選用（）。A.白熾燈B.高壓鈉燈C.LED燈D.苂光燈5.在低壓配電系統(tǒng)中，熔斷器主要用于（）保護(hù)。A.短路B.過(guò)載C.缺相D.A和B6.選擇導(dǎo)線截面時(shí)，必須滿足的條件之一是（）。A.導(dǎo)線電阻盡可能小B.導(dǎo)線允許的電壓損失在規(guī)定范圍內(nèi)C.導(dǎo)線的外徑符合敷設(shè)要求D.導(dǎo)線的價(jià)格盡可能低7.交流電的三相電源線之間相隔的電氣角度是（）。A.90度B.120度C.180度D.360度8.電氣設(shè)計(jì)中，接地系統(tǒng)的目的是（）。A.提高供電效率B.提供工作電流通路C.保護(hù)人身和設(shè)備安全D.美化電氣接線9.繪制電氣原理圖時(shí)，通常將主電路和控制電路（）。A.繪制在圖紙的不同區(qū)域B.按時(shí)間順序繪制C.繪制在同一垂直方向D.按功能邏輯關(guān)系繪制10.在選擇三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式時(shí)，主要考慮因素之一是（）。A.電動(dòng)機(jī)的額定功率B.電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流C.電動(dòng)機(jī)的額定電壓D.電動(dòng)機(jī)的效率二、填空題（請(qǐng)將答案填入橫線處）1.電氣設(shè)計(jì)中，"IT系統(tǒng)"指的是______。2.導(dǎo)線按其導(dǎo)電性能可分為_(kāi)_____線和______線。3.選擇變壓器時(shí)，其額定電壓應(yīng)高于所連接電網(wǎng)的______電壓。4.電氣控制系統(tǒng)中的接觸器，其核心部件是______和______。5.照明設(shè)計(jì)中選擇燈具時(shí)，需要考慮的因素有______、______和______等。6.低壓配電屏通常采用______或______作為主結(jié)線方式。7.為防止觸電事故，電氣設(shè)備的外露可觸及金屬部分必須可靠______。8.電氣設(shè)計(jì)文件通常包括______、______、______等。9.計(jì)算照明線路電流時(shí)，對(duì)于白熾燈等線性負(fù)載，總電流等于各支路電流的______。10.根據(jù)我國(guó)規(guī)范，室內(nèi)電氣線路的最低敷設(shè)高度（離地面）一般不應(yīng)低于______米。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述選擇低壓熔斷器熔體額定電流應(yīng)遵循的原則。2.簡(jiǎn)述TN、TT、IT三種保護(hù)接地的基本概念和適用范圍。3.簡(jiǎn)述電氣設(shè)計(jì)中進(jìn)行短路電流計(jì)算的主要目的。4.簡(jiǎn)述選擇三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)條件的一般依據(jù)。5.簡(jiǎn)述電氣設(shè)計(jì)圖紙中，主電路與控制電路通常如何區(qū)分表示？四、計(jì)算題1.某工廠車間需安裝一套動(dòng)力照明配電系統(tǒng)，計(jì)算負(fù)荷如下：電動(dòng)機(jī)5臺(tái)，每臺(tái)額定功率4kW，功率因數(shù)0.8，需要系數(shù)0.7；白熾燈20盞，每盞功率100W。試計(jì)算該車間配電回路的計(jì)算負(fù)荷電流（有功功率、視在功率、無(wú)功功率）。2.有一臺(tái)三角形連接的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率55kW，額定電壓380V，額定電流92A，額定功率因數(shù)0.88，額定轉(zhuǎn)速1450r/min。試計(jì)算其額定轉(zhuǎn)矩（假設(shè)機(jī)械效率為0.90）。3.某低壓線路采用BV-500型銅芯導(dǎo)線，穿阻燃塑料管敷設(shè)在穿管內(nèi)徑為20mm的鋼管內(nèi)，線路長(zhǎng)度為50米。該線路供一臺(tái)額定電流為30A的白熾燈負(fù)載。試根據(jù)電壓損失計(jì)算，選擇該線路導(dǎo)線的最小截面積。（可查詢相關(guān)電壓損失公式和表格，假設(shè)線路額定電壓為220V，電壓損失允許值為5%）---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.A4.C5.A6.B7.B8.C9.D10.B二、填空題1.中性點(diǎn)不接地且設(shè)備外殼采取保護(hù)接地2.裸導(dǎo)線，絕緣導(dǎo)線3.線路4.觸頭，線圈5.光效，壽命，配光曲線/安裝方式6.放射式，樹(shù)干式7.保護(hù)接地/接零8.電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明，系統(tǒng)圖，平面圖9.代數(shù)和/相加10.1.8三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：熔體額定電流應(yīng)大于或等于被保護(hù)電路的計(jì)算電流，同時(shí)要考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流沖擊，對(duì)于長(zhǎng)期工作的照明電路等，可略小于計(jì)算電流。一般原則是：保護(hù)照明和單臺(tái)電機(jī)時(shí)，熔體額定電流≈計(jì)算電流；保護(hù)多臺(tái)電機(jī)時(shí)，熔體額定電流≈(∑P_n/ηcosφ_n)k+∑I_st_max，其中k為系數(shù)（通常0.25-0.35），P_n為電機(jī)額定功率，η為效率，cosφ_n為功率因數(shù)，I_st_max為最大電機(jī)啟動(dòng)電流。應(yīng)確保在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)熔體不熔斷，正常工作時(shí)能可靠保護(hù)。2.解析思路：TN系統(tǒng)：將電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼等通過(guò)保護(hù)線（PEN）與供電系統(tǒng)中的零線（N）連接（TN-S：PEN與N分開(kāi)；TN-C：PEN與N合一；TN-C-S：部分合一）。TT系統(tǒng)：電氣設(shè)備外殼通過(guò)保護(hù)接地線（PE）直接接到電源中性點(diǎn)接地體上，而電源中性點(diǎn)也接地。IT系統(tǒng)：電源中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗接地，設(shè)備外殼通過(guò)保護(hù)接地線（PE）接到設(shè)備自身的接地體上或電源系統(tǒng)接地點(diǎn)。適用范圍取決于供電可靠性要求、用電設(shè)備類型和環(huán)境保護(hù)條件。TN系統(tǒng)廣泛用于城市和工業(yè)，TT系統(tǒng)適用于環(huán)境較惡劣或分散的場(chǎng)合，IT系統(tǒng)適用于對(duì)供電連續(xù)性要求高或要求特別安全的場(chǎng)合。3.解析思路：短路電流計(jì)算的主要目的是：①確定短路電流的大小和類型（如對(duì)稱、非對(duì)稱），以選擇合適的電氣設(shè)備（如斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的額定開(kāi)斷電流、動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)；電纜、母線的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)）；②計(jì)算短路電流產(chǎn)生的電壓損失，評(píng)估對(duì)系統(tǒng)電壓的影響；③為選擇和整定繼電保護(hù)裝置（如熔斷器熔體、斷路器脫扣器整定值）提供依據(jù)；④評(píng)估短路故障對(duì)設(shè)備和線路的潛在危害，指導(dǎo)采取限流、保護(hù)等措施；⑤進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，校驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。4.解析思路：選擇電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的條件通?；谙拗茊?dòng)電流對(duì)線路電壓的影響和滿足設(shè)備自身要求。一般依據(jù)包括：①電動(dòng)機(jī)的額定功率較小，例如通常認(rèn)為電動(dòng)機(jī)額定功率小于等于15kW或22kW（具體數(shù)值依規(guī)范和系統(tǒng)條件而定）；②啟動(dòng)電流倍數(shù)（I_st/I_n）在允許范圍內(nèi)，不會(huì)引起線路電壓顯著下降，影響其他設(shè)備正常運(yùn)行；③電動(dòng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)允許直接啟動(dòng)（如某些小型繞線式電機(jī)可能不允許）；④系統(tǒng)容量足夠大，能夠承受啟動(dòng)電流。需要結(jié)合供電變壓器容量、線路阻抗、同時(shí)運(yùn)行的其他負(fù)荷情況綜合判斷。5.解析思路：在電氣設(shè)計(jì)圖紙中，主電路和控制電路通常通過(guò)以下方式區(qū)分表示：①符號(hào)：主電路常用粗實(shí)線表示，控制電路用細(xì)實(shí)線表示；②位置：主電路通常畫(huà)在圖的左側(cè)或上方，控制電路畫(huà)在右側(cè)或下方；③文字標(biāo)注：主電路元件標(biāo)注如QF,FU1,KM,Y,M等，控制電路元件標(biāo)注如SA,SB,L1,L2,L3,K1,K2等；④邏輯關(guān)系：主電路反映能量從電源到負(fù)載的路徑，控制電路反映控制信號(hào)從輸入到輸出的邏輯路徑。四、計(jì)算題1.解析思路：*計(jì)算電動(dòng)機(jī)計(jì)算電流：I_電=P_n*(1-η)/(η*cosφ_n*U_n)=4kW*(1-0.7)/(0.7*0.8*380V)≈6.64A*總電動(dòng)機(jī)計(jì)算電流：I_總電=I_電*n*k=6.64A*5*0.7≈23.26A*照明計(jì)算電流：I_照=P_照/U_n=20*100W/220V≈9.09A*總計(jì)算電流（假設(shè)功率因數(shù)為1進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算或按cosφ計(jì)算）：I_總=I_總電+I_照=23.26A+9.09A≈32.35A（若按cosφ=0.8計(jì)算，P_視=P_有/cosφ=(4*5*0.7+20*100)W/0.8=1520W/0.8=1900VA；S_視=P_視=1900VA；I_總=S_視/(U_n*cosφ)=1900VA/(220V*0.8)≈10.68A，此法更精確反映視在功率需求，常用于選擇電纜。此處按第一種方法計(jì)算，側(cè)重有功和無(wú)功）。若需精確，應(yīng)計(jì)算無(wú)功：Q_無(wú)=P_有/sinφ=(4*5*0.7*0.8)kW/sin(arccos0.8)≈11.2kVAR?？傠娏鳛閺?fù)數(shù)電流相量和的模，但題目要求的有功、無(wú)功、視在，按上述兩種思路分別計(jì)算。*結(jié)論：計(jì)算負(fù)荷電流約為32.35A（基于簡(jiǎn)化功率因數(shù)1計(jì)算的總電流）或10.68A（基于cosφ=0.8計(jì)算的視在功率電流）。實(shí)際考試應(yīng)注明計(jì)算假設(shè)。此處答案為第一種簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果，或按第二種cosφ計(jì)算結(jié)果。為統(tǒng)一，采用第二種精確反映視在功率的計(jì)算結(jié)果：I_總≈10.68A。題目要求的有功P=28W，無(wú)功Q=11.2VAR（基于cosφ=0.8），視在S=1900VA。但題目只要求總電流，按第二種思路回答。若題目意圖是總電流，則第一種方法約32.35A。根據(jù)題目“計(jì)算負(fù)荷電流”，若指總視在電流，則10.68A更符合選擇導(dǎo)線截面的目的。若指總有功電流，則28A。為覆蓋，可寫：有功P=28W，視在S=1900VA，總電流按cosφ=0.8計(jì)算約為10.68A。答案寫為10.68A。*答案：有功功率P=28W；視在功率S≈1900VA；總電流（按cosφ=0.8計(jì)算）I≈10.68A。2.解析思路：計(jì)算轉(zhuǎn)矩T_n通常使用公式T_n=9550*P_n/n_n。其中P_n為額定功率（kW），n_n為額定轉(zhuǎn)速（r/min）。代入數(shù)據(jù)：T_n=9550*55kW/1450r/min≈3638.3N·m。需要考慮機(jī)械效率，但轉(zhuǎn)矩的計(jì)算通常基于輸出軸，公式已隱含效率。若要嚴(yán)格區(qū)分，輸入轉(zhuǎn)矩T_in=T_n/η_mech=3638.3N·m/0.90≈4042.6N·m。但一般題目直接用T_n=9550*P_n/n_n計(jì)算額定轉(zhuǎn)矩。答案取此值。*答案：額定轉(zhuǎn)矩T_n≈3638.3N·m。3.解析思路：*查找電壓損失公式：ΔU%=(P*L)/(C*S)*100%，其中P為有功功率(kW)，L為線路長(zhǎng)度(km)，S為導(dǎo)線截面積(mm2)，C為電壓損失計(jì)算常數(shù)（與系統(tǒng)電壓、導(dǎo)線類型、敷設(shè)方式有關(guān)）。對(duì)于220V系統(tǒng)，單相線路C≈12.8（穿管敷設(shè)），三相線路C≈7.74（穿管敷設(shè)）。本題未說(shuō)明相數(shù)，若按單相計(jì)算（更符合穿管單一回路），C=12.8。若按三相計(jì)算，C=7.74。假設(shè)為三相系統(tǒng)（動(dòng)力線路常見(jiàn)）。P=∑P_n=5*4kW*0.7+20*100W=14kW+2000W=16000W=16kW。L=50m=0.05km。允許電壓損失ΔU_允=5%。*設(shè)定截面積范圍：需要S使得ΔU%≤5%。S=(P*L)/(C*ΔU_允)=(16000W*0.05km)/(7.74*5%)=800