第7练 熔断器与短路保护 山东省（春季高考）《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《电气控制线路安装与维修》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是山东省（春季高考）《电气控制线路安装与维修》（高教版·第4版）一课一练的第7练，内容为：熔断器的结构、工作原理、图形符号、熔体选择、安装与故障判断。 山东省（春季高考）一课一练 《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 第7练 熔断器与短路保护 一、单项选择题 1. 在低压控制线路中，熔断器主要承担的保护任务是（ ） A. 切断正常工作电流，控制设备运行状态 B. 切断短路电流，保护线路和电气设备 C. 调节负载工作电压，稳定线路运行参数 D. 检测电动机转速，改变控制线路频率 【答案】B 【解析】熔断器串联在被保护电路中，发生短路时熔体因电流过大而熔断，及时切断故障电流，保护线路和电气设备。熔断器不负责调压、调速或替代控制元件。 2. 熔断器应串联安装在被保护电路中，主要原因是（ ） A. 便于熔体发热后切断故障电流 B. 便于线圈通电后产生控制磁场 C. 便于触点动作后保持设备运行 D. 便于改变负载两端的工作电压 【答案】A 【解析】熔断器串联在被保护电路中，短路电流通过熔体时会使其迅速发热熔断，从而切断故障电流。熔断器不依靠线圈、触点或调压来实现保护。 3. 什么是熔断器在电路中的作用（ ） A. 控制电路的电流大小 B. 调节电路的电压 C. 保护电路免受过载、短路的损害 D. 提供电流稳定性 【答案】C 【解析】C.熔断器在电路中的作用是保护电路。当电流超过熔断器的额定电流时，熔体会因过热而熔断，切断过电流，防止过载和短路对电路及设备造成损害。 4. 何种情况下会导致熔断器熔化？（ ） A. 电路正常运行 B. 熔断器损坏 C. 环境温度过高 D. 电流超过熔断器额定电流 【答案】D 【解析】当电路中的电流超过熔断器的额定电流时，会导致熔断器熔化。 5. 电气控制线路中，表示熔断器的文字符号通常是（ ） A. FU B. KM C. KA D. FR 【答案】A 【解析】在电气控制线路中，熔断器的文字符号通常为FU。KM通常表示接触器，KA通常表示中间继电器，FR通常表示热继电器。 6. 控制线路发生短路导致熔断器熔体熔断后，正确的处理方法是（ ） A. 立即换用更粗熔体恢复供电 B. 查明短路原因后更换同规格熔体 C. 直接将熔体两端导线短接供电 D. 连续更换熔体直至线路正常运行 【答案】B 【解析】熔体熔断说明线路中可能存在短路故障，应先查明并排除故障，再更换符合规定的同规格熔体。换用粗熔体或用导线代替熔体会削弱甚至失去短路保护，存在安全隐患。 二、简答题 7. 简述熔断器与热继电器在电气控制线路中的作用及区别。 【答案】作用：熔断器用于电路短路保护，当电路发生短路时，熔体快速熔断，切断电源，防止设备烧毁；热继电器用于电动机过载保护，当电机过载时，热元件发热驱动触点动作，切断控制电路，使电机停机。 区别： 1. 保护类型不同：熔断器针对短路故障，反应迅速；热继电器针对过载故障，具有反时限特性（过载电流越大，动作时间越短）。 2. 动作特性不同：熔断器熔断后需更换熔体才能复位；热继电器动作后可手动或自动复位，无需更换部件。 3. 应用场景不同：熔断器可保护整个电路及设备；热继电器仅适用于电动机过载保护，需与接触器配合使用。 【解析】熔断器和热继电器功能互补，在电动机控制线路中通常同时使用，熔断器负责短路保护，热继电器负责过载保护，共同保障电机及线路的安全运行，两者不可相互替代。 8. 简述熔断器实现短路保护的工作过程及使用时的基本要求。 【答案】（1）熔断器串联接入被保护线路，正常工作时熔体允许工作电流通过。 （2）线路发生短路时，故障电流显著增大，熔体迅速发热并熔断，切断故障电路。 （3）熔体熔断后应先查明并排除短路原因，再更换符合规定的同规格熔体，禁止用导线代替熔体。 【解析】熔断器利用熔体在过大电流作用下发热熔断的特性切断短路电流。答题应说明串联安装、短路时熔断切断电路，以及熔断后的安全处理要求。 9. 为什么热继电器不能用于短路保护？ 【答案】因为热继电器的工作原理基于电流热效应，发热元件具有热惯性，动作需要一定时间。而短路时电流瞬间极大，热继电器无法及时动作切断电路，不能起到有效的短路保护作用，需由断路器或熔断器承担短路保护。 【解析】热继电器通过电流的热效应工作，电流通过热元件后使其发热，热量积累到一定程度才会使触点动作，具有明显的热惯性和反时限特性。短路时故障电流会在瞬间达到很大值，如果依靠热继电器动作，可能在其动作前就已经造成导线和设备严重损坏。因此，热继电器不能用于短路保护，短路保护应由熔断器或断路器承担；热继电器主要用于电动机的过载保护。 三、综合应用题 10. 某机电设备控制柜为一台三相笼型异步电动机供电。电动机额定功率为5.5 kW，额定电压为380 V，效率为85%，功率因数为0.80，起动电流是额定电流的6倍。该支路采用熔断器作短路保护，现有标准熔体额定电流为16 A、20 A、25 A和32 A。按本题规定，电动机熔体额定电流应取额定电流的1.5～2.5倍，并选用满足范围的最小标准值。（1）计算电动机的额定电流和起动电流。（2）选择合适的熔体额定电流，并说明熔断器在该支路中的主要保护作用。（3）检修时发现三相熔断器只安装在中性线上，三根相线均未安装熔断器。合闸后熔体立即熔断，检查发现电动机接线盒内一根相线绝缘破损并与另一相导体相碰。分析该安装和故障处理是否正确，并提出改进措施。 【答案】（1）电动机输入功率为：。额定电流为： 。起动电流为：。（2）熔体额定电流范围为。在16 A、20 A、25 A和32 A中，满足该范围且为最小值的是20 A，因此应选用20 A熔体。熔断器在该支路中的主要作用是在线路发生短路或严重过电流时迅速熔断，切断故障电流，保护导线和电气设备。（3）将熔断器安装在中性线上、三根相线均不安装熔断器的做法不正确。熔断器应串联安装在各相线上，或采用符合要求的三极短路保护装置，不能仅在中性线上设置熔断器。题设所述一根相线与另一相导体相碰，属于相间短路；在仅有中性线熔断器的情况下，短路电流通常不经过中性线熔体，因此熔体立即熔断与所述故障现象不相符，应检查熔断器的实际接线、是否存在其他接地或短路通路以及设备内部是否还有故障。检修时必须先停电、验电，排除故障并更换破损导线、恢复绝缘，检查接线端子和电动机绕组；确认故障排除后，再按规定安装合适的相线熔断器并装入20 A熔体，不得用32 A熔体代替。 【解析】输入功率6.47kW，额定电流√3×380×0.80)≈12.3A，起动电流≈73.8A。熔体范围为18.45～30.75A，故选最小标准值20A，用于短路及严重过电流保护。熔断器只装在中性线上错误，相间短路通常不经中性线，熔体立即熔断与现象不符；应停电验电，修复绝缘并检查故障，在各相线安装熔断器后装20A熔体。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《电气控制线路安装与维修》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是山东省（春季高考）《电气控制线路安装与维修》（高教版·第4版）一课一练的第7练，内容为：熔断器的结构、工作原理、图形符号、熔体选择、安装与故障判断。 山东省（春季高考）一课一练 《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 第7练 熔断器与短路保护 一、单项选择题 1. 在低压控制线路中，熔断器主要承担的保护任务是（ ） A. 切断正常工作电流，控制设备运行状态 B. 切断短路电流，保护线路和电气设备 C. 调节负载工作电压，稳定线路运行参数 D. 检测电动机转速，改变控制线路频率 2. 熔断器应串联安装在被保护电路中，主要原因是（ ） A. 便于熔体发热后切断故障电流 B. 便于线圈通电后产生控制磁场 C. 便于触点动作后保持设备运行 D. 便于改变负载两端的工作电压 3. 什么是熔断器在电路中的作用（ ） A. 控制电路的电流大小 B. 调节电路的电压 C. 保护电路免受过载、短路的损害 D. 提供电流稳定性 4. 何种情况下会导致熔断器熔化？（ ） A. 电路正常运行 B. 熔断器损坏 C. 环境温度过高 D. 电流超过熔断器额定电流 5. 电气控制线路中，表示熔断器的文字符号通常是（ ） A. FU B. KM C. KA D. FR 6. 控制线路发生短路导致熔断器熔体熔断后，正确的处理方法是（ ） A. 立即换用更粗熔体恢复供电 B. 查明短路原因后更换同规格熔体 C. 直接将熔体两端导线短接供电 D. 连续更换熔体直至线路正常运行 二、简答题 7. 简述熔断器与热继电器在电气控制线路中的作用及区别。 8. 简述熔断器实现短路保护的工作过程及使用时的基本要求。 9. 为什么热继电器不能用于短路保护？ 三、综合应用题 10. 某机电设备控制柜为一台三相笼型异步电动机供电。电动机额定功率为5.5 kW，额定电压为380 V，效率为85%，功率因数为0.80，起动电流是额定电流的6倍。该支路采用熔断器作短路保护，现有标准熔体额定电流为16 A、20 A、25 A和32 A。按本题规定，电动机熔体额定电流应取额定电流的1.5～2.5倍，并选用满足范围的最小标准值。（1）计算电动机的额定电流和起动电流。（2）选择合适的熔体额定电流，并说明熔断器在该支路中的主要保护作用。（3）检修时发现三相熔断器只安装在中性线上，三根相线均未安装熔断器。合闸后熔体立即熔断，检查发现电动机接线盒内一根相线绝缘破损并与另一相导体相碰。分析该安装和故障处理是否正确，并提出改进措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $