煤矿电工计算模拟试题及答案展示

煤矿电工计算模拟试题及答案展示

一、单选题（每题1分，共20分）

1.某煤矿主提升机电机功率为800kW，效率为92%，若电压为6kV，则电机的额定电流约为（）（1分）A.70AB.80AC.90AD.100A【答案】C【解析】根据公式P=√3UIcosφ，cosφ取

0.85，计算得I≈90A

2.煤矿井下照明电压一般不超过（）（1分）A.36VB.110VC.220VD.380V【答案】A【解析】煤矿安全规程规定，井下照明电压一般不超过36V

3.三相异步电动机的额定功率为40kW，额定电压为380V，额定电流为75A，功率因数为

0.85，则其额定转矩约为（）（1分）A.265N·mB.275N·mC.285N·mD.295N·m【答案】B【解析】根据公式T=9550×P/n，其中n为额定转速1500r/min，计算得T≈275N·m

4.煤矿常用矿用隔爆型电气设备的防爆标志为（）（1分）A.ExdB.ExeC.ExpD.Exm【答案】A【解析】Exd表示隔爆型电气设备

5.某煤矿主排水泵电机功率为315kW，采用Y型接法，额定电压为6kV，额定电流约为（）（1分）A.35AB.45AC.55AD.65A【答案】B【解析】根据公式I=P/√3Ucosφ，计算得I≈45A

6.煤矿井下电缆线芯截面选择主要考虑（）（1分）A.电压等级B.电流容量C.长度D.温度【答案】B【解析】电缆线芯截面选择主要考虑电流容量

7.某煤矿采煤机牵引力为300kN，运行速度为

0.6m/s，则其功率约为（）（1分）A.180kWB.200kWC.220kWD.240kW【答案】B【解析】根据公式P=Fv，计算得P≈200kW

8.煤矿井下高压开关柜通常采用（）（1分）A.空气开关B.油浸式开关C.磁力启动器D.隔爆开关【答案】D【解析】煤矿井下高压开关柜通常采用隔爆开关

9.某煤矿主运输皮带输送机电机功率为200kW，效率为90%，带速为

1.5m/s，输送量约为（）（1分）A.800t/hB.900t/hC.1000t/hD.1100t/h【答案】C【解析】根据公式Q=3600×β×q×v，其中β为填充率

0.6，q为松散密度50t/m³，计算得Q≈1000t/h

10.煤矿井下低压电网的短路保护通常采用（）（1分）A.电流互感器B.电压互感器C.自动重合闸D.断路器【答案】D【解析】煤矿井下低压电网的短路保护通常采用断路器

11.某煤矿主提升机减速器传动比为20，电机转速为1500r/min，则提升机卷筒转速为（）（1分）A.75r/minB.80r/minC.85r/minD.90r/min【答案】A【解析】卷筒转速n=1500/20=75r/min

12.煤矿井下电气设备的绝缘等级通常为（）（1分）A.B级B.F级C.H级D.C级【答案】C【解析】煤矿井下电气设备的绝缘等级通常为H级

13.某煤矿主排水泵电机功率为55kW，效率为85%，电压为380V，额定电流约为（）（1分）A.100AB.110AC.120AD.130A【答案】B【解析】根据公式I=P/√3Ucosφ，计算得I≈110A

14.煤矿井下照明灯的照度一般要求为（）（1分）A.5lxB.10lxC.15lxD.20lx【答案】B【解析】煤矿井下照明灯的照度一般要求为10lx

15.某煤矿主提升机电机功率为630kW，采用三角形接法，额定电压为6kV，额定电流约为（）（1分）A.70AB.80AC.90AD.100A【答案】C【解析】根据公式I=P/√3Ucosφ，计算得I≈90A

16.煤矿井下电缆的长期允许载流量主要受（）（1分）A.电压降B.电流密度C.温度D.长度【答案】C【解析】煤矿井下电缆的长期允许载流量主要受温度影响

17.某煤矿采煤机截割功率为400kW，截割速度为

1.2m/s，则其牵引力约为（）（1分）A.300kNB.320kNC.340kND.360kN【答案】B【解析】根据公式P=Fv，计算得F≈320kN

18.煤矿井下高压电动机的启动方式通常采用（）（1分）A.直接启动B.星三角启动C.自耦减压启动D.串电阻启动【答案】B【解析】煤矿井下高压电动机通常采用星三角启动

19.某煤矿主运输皮带输送机电机功率为150kW，效率为88%，带速为

1.2m/s，输送量约为（）（1分）A.600t/hB.700t/hC.800t/hD.900t/h【答案】C【解析】根据公式Q=3600×β×q×v，其中β为填充率

0.5，q为松散密度50t/m³，计算得Q≈800t/h

20.煤矿井下电气设备的过载保护通常采用（）（1分）A.电流互感器B.电压互感器C.热继电器D.断路器【答案】C【解析】煤矿井下电气设备的过载保护通常采用热继电器

二、多选题（每题4分，共20分）

1.煤矿井下常用电气设备包括（）（4分）A.矿用隔爆型电动机B.矿用隔爆型开关C.矿用本安型仪表D.矿用增安型设备E.矿用本质安全型电气设备【答案】A、B、C、E【解析】煤矿井下常用电气设备包括矿用隔爆型电动机、矿用隔爆型开关、矿用本安型仪表和矿用本质安全型电气设备

2.煤矿井下电缆的选择需要考虑的因素有（）（4分）A.电压等级B.电流容量C.长度D.环境温度E.防爆要求【答案】A、B、C、D、E【解析】煤矿井下电缆的选择需要考虑电压等级、电流容量、长度、环境温度和防爆要求等因素

3.煤矿井下电气设备的保护方式包括（）（4分）A.短路保护B.过载保护C.缺相保护D.接地保护E.过电压保护【答案】A、B、C、D、E【解析】煤矿井下电气设备的保护方式包括短路保护、过载保护、缺相保护、接地保护和过电压保护

4.煤矿井下电气设备的防爆标志包括（）（4分）A.ExdB.ExeC.ExpD.ExmE.Exq【答案】A、B、C、D【解析】煤矿井下电气设备的防爆标志包括Exd、Exe、Exp和Exm

5.煤矿井下电气设备的绝缘等级包括（）（4分）A.B级B.F级C.H级D.C级E.A级【答案】A、B、C、D、E【解析】煤矿井下电气设备的绝缘等级包括B级、F级、H级、C级和A级

三、填空题（每题4分，共20分）

1.煤矿井下电气设备的防爆标志为Exd，其中字母d表示__________（4分）【答案】隔爆型

2.煤矿井下电缆的长期允许载流量主要受__________影响（4分）【答案】温度

3.煤矿井下电气设备的过载保护通常采用__________（4分）【答案】热继电器

4.煤矿井下照明灯的照度一般要求为__________（4分）【答案】10lx

5.煤矿井下高压电动机的启动方式通常采用__________（4分）【答案】星三角启动

四、判断题（每题2分，共20分）

1.煤矿井下电气设备的绝缘等级通常为H级（）（2分）【答案】（√）

2.煤矿井下电缆的长期允许载流量主要受电压降影响（）（2分）【答案】（×）【解析】煤矿井下电缆的长期允许载流量主要受温度影响

3.煤矿井下电气设备的过载保护通常采用断路器（）（2分）【答案】（×）【解析】煤矿井下电气设备的过载保护通常采用热继电器

4.煤矿井下照明灯的照度一般要求为20lx（）（2分）【答案】（×）【解析】煤矿井下照明灯的照度一般要求为10lx

5.煤矿井下高压电动机通常采用直接启动（）（2分）【答案】（×）【解析】煤矿井下高压电动机通常采用星三角启动

6.煤矿井下电缆的选择需要考虑长度因素（）（2分）【答案】（√）

7.煤矿井下电气设备的防爆标志为Exe，其中字母e表示增安型（）（2分）【答案】（√）

8.煤矿井下电气设备的绝缘等级包括A级（）（2分）【答案】（√）

9.煤矿井下电气设备的短路保护通常采用电流互感器（）（2分）【答案】（×）【解析】煤矿井下电气设备的短路保护通常采用断路器

10.煤矿井下电气设备的保护方式包括接地保护（）（2分）【答案】（√）

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述煤矿井下电气设备防爆的基本原理（5分）【答案】煤矿井下电气设备防爆的基本原理是通过限制设备内部的电弧、火花或高温，使其不能点燃周围爆炸性气体环境主要措施包括

（1）采用隔爆外壳，限制爆炸产物传播；

（2）提高设备绝缘性能，减少电弧产生；

（3）优化设计，降低设备运行温度

2.简述煤矿井下电缆选择的主要考虑因素（5分）【答案】煤矿井下电缆选择的主要考虑因素包括

（1）电压等级确保电缆能够承受工作电压；

（2）电流容量保证电缆能够长期安全传输电流；

（3）长度电缆长度影响电压降，需合理选择；

（4）环境温度考虑电缆敷设环境的温度变化；

（5）防爆要求根据煤矿井下的防爆等级选择合适的防爆电缆；

（6）机械保护考虑电缆敷设过程中的机械损伤风险

3.简述煤矿井下电气设备过载保护的作用及原理（5分）【答案】煤矿井下电气设备过载保护的作用是防止设备因长时间过载运行而损坏，延长设备使用寿命，确保生产安全其原理是通过热继电器等装置监测电流大小，当电流超过设定值时，热继电器动作，切断电路，防止设备过载过载保护通常采用双金属片热继电器，利用双金属片的热膨胀特性实现过载保护

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析煤矿井下电气设备短路保护的重要性及常见方法（10分）【答案】煤矿井下电气设备短路保护的重要性

（1）防止短路电流对设备和线路造成损坏；

（2）减少火灾和爆炸风险；

（3）保护人身安全；

（4）提高电网的可靠性常见短路保护方法

（1）采用熔断器利用熔体的熔断特性，在短路电流过大时快速切断电路；

（2）采用断路器利用电磁脱扣器和热脱扣器，在短路电流过大时快速切断电路；

（3）采用电流互感器配合继电保护装置，实现精确的短路保护；

（4）采用接地保护通过接地装置，将短路电流导入大地，防止触电事故

2.分析煤矿井下电缆选择不当可能带来的危害及预防措施（10分）【答案】煤矿井下电缆选择不当可能带来的危害

（1）电压降过大影响设备正常运行；

（2）过热导致电缆绝缘损坏，引发火灾；

（3）机械损伤电缆外皮破裂，导致短路或触电；

（4）防爆失效电缆防爆等级不足，引发爆炸事故预防措施

（1）合理选择电缆规格根据电压等级、电流容量、长度等因素，选择合适的电缆；

（2）考虑环境因素根据煤矿井下的环境温度、湿度等因素，选择合适的电缆；

（3）加强电缆敷设管理避免电缆受到机械损伤，确保电缆敷设规范；

（4）定期检查维护定期检查电缆的绝缘性能和防爆性能，及时更换损坏的电缆

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某煤矿主提升机电机功率为800kW，采用三角形接法，额定电压为6kV，效率为90%，若电缆长度为1000m，允许电压降为5%，求电缆的长期允许载流量（25分）【答案】

（1）计算电机额定电流根据公式P=√3UIcosφ，cosφ取

0.85，计算得I=800kW/√3×6kV×

0.85≈

79.6A

（2）计算电缆允许电压降电压降ΔU=5%×6kV=

0.3kV=300V

（3）计算电缆电阻根据公式ΔU=IR，计算得R=300V/

79.6A≈

3.77Ω

（4）计算电缆长度电阻电缆长度为1000m，电阻R=ρL/A，其中ρ为铜电阻率

1.75×10^-8Ω·m，A为电缆截面积，假设为150mm²，计算得R=

1.75×10^-8Ω·m×1000m/150×10^-6m²≈

1.17Ω

（5）计算电缆长期允许载流量根据公式I=ΔU/R，计算得I=300V/

1.17Ω≈

256.4A因此，电缆的长期允许载流量约为

256.4A

2.某煤矿主运输皮带输送机电机功率为200kW，采用星三角启动，额定电压为380V，效率为88%，若电缆长度为500m，允许电压降为3%，求电缆的长期允许载流量（25分）【答案】

（1）计算电机额定电流（三角形接法）根据公式P=√3UIcosφ，cosφ取

0.85，计算得I=200kW/√3×380V×

0.85≈

342.4A

（2）计算电机额定电流（星形接法）星形接法电流为三角形接法电流的1/√3，计算得I=

342.4A/√3≈

197.8A

（3）计算电缆允许电压降电压降ΔU=3%×380V=

0.114kV=114V

（4）计算电缆电阻根据公式ΔU=IR，计算得R=114V/

197.8A≈

0.576Ω

（5）计算电缆长度电阻电缆长度为500m，电阻R=ρL/A，其中ρ为铜电阻率

1.75×10^-8Ω·m，A为电缆截面积，假设为100mm²，计算得R=

1.75×10^-8Ω·m×500m/100×10^-6m²≈

0.0875Ω

（6）计算电缆长期允许载流量根据公式I=ΔU/R，计算得I=114V/

0.0875Ω≈

1299.4A因此，电缆的长期允许载流量约为

1299.4A。