C级电业工程人员注册考试简介

附录II

C级电业工程人员注册考试大纲

参考资料: 电力(线路)规例工作守则、英国电机工程师学会布线规例、本地供电规则、电机工程手册以及有关设计、安装、校验及维修电力装置的国际标准及刊物。
  1. 一般知识

  2. 熟悉有关的本地法规及电力条例,例如有关进行定期测试及签发证明书的规定、电业承办商及电业工程人员的责任及注册规定等。
  3. 对电磁场及电击的影响、电力所引起火警的成因和预防方法,以及调查电力意外的一般认识。
  4. 对电力安全,例如进行低压电力装置工程时须采取的预防措施、连锁系统、作出识别及拟备安全文件等的一般认识。
  5. 设计与应用

  6. 对各种接地系统,特别是本地的接地系统,及其优点、缺点的一般认识(例如:TT,TN-S,TN-C,TN-C-S等);适当保护导体及接地极的选择,以及接地故障环路阻抗的计算。
  7. 各种电力变压器及开关设备的应用、设计原理、操作原理及特性。
  8. 各种电机,例如同步电机、感应电机、交流电整流电机、直流电电机等的应用、设计原理、操作原理、特性及起动方法。
  9. 各种电缆/架空电缆的应用、特性、尺寸定位和选择,必须适当考虑有关负载系数、不等率、功率因数、电压降及装置的最大需求量等因数。
  10. 影响设计电力分站、主开关房、变压器室及紧急发电室的因素,例如间隙空间、通风设备、电力设备的配置和附件等。
  11. 对各类电路的电路安排和分隔的一般认识。
  12. 对以下各项的一般认识:配电系统,例如电力装置的负荷估计;设计的单线图表示法;用以应付基本负荷的各种紧急发电机的尺寸定位和选择;功率因数的提升;电力公司的供电规则,包括计算电费、供电条件等。
  13. 不同种类电力装置的各种保护装置的操作原理、特性和应用;各种保护装置的协调和区别;配电系统故障率的计算,以决定保护系统及装置的额定值。
  14. 装置结构的避雷保护。
  15. 由非线性负荷对供电系统所产生的影响及有关改善方法的一般认识。
  16. 照明程度的计算及各种照明设备的应用。
  17. 有关在不利条件下,例如存有水分或湿度过高、存有腐蚀性或污染物质、容易发生火警或爆炸的情况下,安装电力装置的规定。
  18. 安装、测试和校验

  19. 对线路装置外壳,例如钢制导管系统、钢制线槽系统、塑胶或聚氯乙烯导管或线槽、汇流排线槽系统等的一般认识。
  20. 各种电力设备,例如发电机、变压器、电缆/架空电缆、开关设备、马达、电容器、保护装置等的校验前及校验测试。
  21. 维修

  22. 电力装置的故障检修,例如故障诊断及修理方法。
  23. 预防性检修及定期测试,例如功能检查、线路绝缘电阻测试、马达的运转测试、线路保护器的断路及操作机械装置的检查等。

回目录

甲部试题样本

1. 过流保护器件的电流额定值是

a. 该器件能持久负载而不受损的电流值。
b. 引致该器件操作的电流值。
c. 引致该器件在30分钟内操作的电流值。
d. 等同于熔断因数。


2. 当以载流量的考虑来决定带电导体的大小时,基本理由是要

a. 保护由带电导体供电的器具
b. 保护带电导体本身。
c. 防止带电导体的绝缘体达致太高温度。
d. 防止系统的接地故障。


3. 在香港,用以保护低压侧总开关掣的反时限最小定限时继电器(IDMT)的特性一般是

a. 标准类。
b. 非常反时限类。
c. 极端反时限类。
d. 上述任何一类。


4. 电路保护导体主要是用来

a. 接驳外露非带电金属部分至非装置电气金属部分。
b. 作外露非带电金属部分间的连接。
c. 接驳于非装置电气金属部分间,当其中之一是接地的。
d. 连接器具的外露非带电金属部分至总接地终端。


5. 第一级(Class1)电气器具的防止电击是依赖

a. 单层绝缘。
b. 双重绝缘。
c. 单层绝缘及等电位接驳。
d. 单层.绝缘及连接外露非带电金属部分至总接地终端。


6. 交流低压是指在正常情况下,导体与导体间的电压

a. 不超逾220伏特均方根(Vr.m.s.),但超逾特低压的交流电压。
b. 不超逾380伏特均方根(Vr.m.s.),但超逾特低压的交流电压。
c. 不超逾1000伏特均方根(Vr.m.s.),但超逾特低压的交流电压。
d. 不超逾3750伏特均方根(Vr.m.s.),但超逾特低压的交流电压。

 

7.过载电流是指

(i). 由绝缘体崩溃所引致的不正常电流。
(ii). 由相导体流向接地电流所引致的不正常电流。
(iii). 电路中的电气短路内所出现的不正常电流。
(iv). 由相导体流向保护导体的不正常电流。

a. 全部都是
b. 祇是(iv)
c. (i)及(ii)
d. 全部都不是


8. 用来作对地漏电故障电路保护的保护导体不能是

(i) 与电缆并行的裸铜线。
(ii) 金属导管的外部。
(iii) 装甲电缆的钢支装甲。
(iv) 聚氯乙烯(PVC)导管的外部。
(v) 连接至住宅水管的裸铜线。

a. (i)及(v)
b. (iv)及(v)
c. (i)、(ii)及(iv)
d. (ii)、(iii)及(v)


9. 单相遮极感应电动机的主要优点是

(i) 扎实。
(ii) 容易使它反方向运转。
(iii) 高效率。
(iv) 制造成本较分相感应电动机低。
(v) 低噪音。

a. (i)及(iv)
b. (iv)及(v)
c. (i)、(ii)及(iii)
d. (ii)、(iii)及(iv)


10. 在一电路上,两串联接驳的熔断器能达致区别运作的条件是

(i) 上游熔断器产生电弧前的I2t不能超逾下游串联熔断器总通泄能量的I2t。
(ii) 上游熔断器应为一慢操作熔断器,而下游熔断器则应为一快操作熔断器。
(iii) 当电流是整个系统的电流额定值的四倍或以上时,下游熔断器必须能在0.2秒(s)内操作。

a. 以上全部
b. 祇有(i)
c. 祇有(ii)
d. 祇有(iii)

 

11. 电力装置完工后在通电前,正确测试步骤的次序应是

(i) 绝缘电阻
(ii) 极性
(iii) 环形最终电路的电气连续性
(iv) 电路保护导体的电气连续性,包括主等电位接驳及辅助接驳

a. (i),(ii),(iii),(iv)
b. (ii),(iv),(i),(iii)
c. (iii),(iv),(i),(ii)
d. (iv),(iii),(i),(ii)


12. 当决定导体的大小时,通常会限制电流密度低于某一数值,这表示

a. 导体上每个单位表面面积的铜耗须低于某一数值。
b. 导体上每个单位体积的铜耗须低于某一数值。
c. 导体上每个单位表面面积的总能量损耗须低于某一数值。
d. 导体上每个单位体积的总能量损耗须低于某一数值。


13. 三相感应电动机能的输出转矩,是跟下列那些参数成正比的:

(i) 电动机的转速
(ii) 由定子放出而连系到转子的磁通量
(iii) 转子的电流
(iv) 定子的电流
(v) 输入功率

a. (ii)及(iii)
b. (iii)及(v)
c. (i)、(ii)及(iv)
d. (ii)、(iii)及(v)


14. 在下列条件下结合,感应电动机能产生自起动转矩:

(i) 有多于一相线组。
(ii) 不同相的电流必须有不同量值。
(iii) 不同相的电流必须不是同相位。
(iv) 必须有一离心式开关掣去切断辅助线组。
(v) 相序必须正确。

a. 以上全部
b. (i)及(iii)
c. (i)、(ii)及(v)
d. (i)、(iv)及(v)


15. 两台不同额定值的变压器并联运作,在下列那一情况下,各自分担的负荷是会与额定值成正比。

a. 两台变压器的内阻抗数字值是相同
b. 两台变压器的内阻抗百份率是相同
c. 输出的每一相都有一均衡槓连接
d. 两台变压器是由同一生产商制造


16. 钨丝灯的温升取决于:

(i) 灯的安装位置(垂直上下、水平或倾斜)。
(ii) 电源电流的谐波量大小,即使电流的均方根值一样。
(iii) 电源电压的谐波量大小,即使电压的均方根值一样。

a. 祇有(i)
b. 祇有(ii)
c. 祇有(iii)
d. 全部都不是


17. 极数较多的感应电动机的体积,一般比同一额定功率但极数较少的感应电动机的体积大,因为:

(i) 电动机的输出转矩取决于电动机的体积。
(ii) 重的电动机能较易减低低频颤动。
(iii) 极数较多的电动机,每极有较高的磁通量。
(iv) 极数较多的电动机需为增加的线组提供较多空间。

a. 以上全部
b. 祇有(i)
c. 祇有(iv)
d. (i)、(ii)及(iv)


18. 深槓式的感应电动机比标准的感应电动机优胜的地方是:

(i) 低起动电流。
(ii) 高起动转矩。
(iii) 低制造成本。
(iv) 维修容易。
(v) 较稳定的运作点。

a. 以上全部
b. (i)及(ii)
c. (i)及(v)
d. (ii)及(iv)


19. 住宅浴室内,电路(除分隔特低压(SELV)外)中的保护器件及接地安排应使

a. 接地故障时电流切断时间少于5秒(sec)。
b. 接地故障时电流切断时间少于5秒(sec),及电流额定值不超逾或等于5安培(A)。
c. 故障时电流切断时间少于0.4秒(sec)。
d. 接地故障时电流切断时间少于0.4秒(se),及电流额定值不超逾或等于13安培(A)。


20. 住宅厨房内有一电炉,电炉有四个炉面,总电流额定值是20安培(A),下列那点是正确的?

(i) 电炉应由一个30毫安(mA)漏电式断路器(RCD)保护。
(ii) 电炉应由一专用的放射式最终电路供电。
(iii) 电炉应由一双极开关掣控制。
(iv) 开关掣应安装于电炉的2米(m)范围内

a. 以上全部
b. (i)、(ii)及(iii)
c. (i)、(ii)及(iv)
d. (ii)、(iii)及(iv)


21. 根据英国标准BS6651所推介,对于高度超逾20米(m)的大型建筑物,其防雷系统内防雷下引线的数目是

a. 沿建筑物周界,每10米(m)长度有一根。
b. 沿建筑物周界,每20米(m)长度有一根。
c. 在建筑物顶部,每10平方米(m2)面积有一根。
d. 在建筑物顶部,每20平方米(m2)面积有一根。


22. 对于由符合英国标准BS88第2部的熔断器保护的电路,在下列那个关于保护器件的标称电流额定值(In)、电路的设计电流(Ib)及电路上任何导体的最少载流量(It)的关系是正确的:

(i) In3Ib
(ii) Ib3It
(iii) It3In
(Iv) Ib3In

a. 祇有(i)
b. (i)及(ii)
c. (i)及(iii)
d. (ii)及(iii)


23. 在220伏特(V)电气装置的绝缘电阻测试时,对于相与相的测试,下列那点是正确的?

(i) 绝缘电阻不应少于500千欧姆(kW)。
(ii) 测试电压应是1000伏特(V)。
(iii) 应隔离电子式光暗掣。
(iv) 测试时,大型电气装置可分为多个部分,但每部分的插座不可少于100个。

a. (i)及(ii)
b. (i)及(iii)
c. (ii)及(iii)
d. (ii)及(iv)


24. 当电缆穿过建筑物结构内的伸缩缝时,

a. 电缆应记上颜色码。
b. 电缆应绕成环状。/li>
c. 电缆应安装在导管内。<
d. 电缆的外壳应用防火障碍物加以密封。


25. 根据【电力(线路)规例工作守则】,当估计的正常工作温度高于下述数值时,是不可以使用硬性聚氯乙烯(PVC)导管或线槽:

a. 40°C。
b. 60°C。
c. 80°C。
d. 100°C。


26. 下列那些方法可有效防止或减低由电缆外的热源所引致的热效应:

(i) 加装隔热屏障。
(ii) 加大电缆与热源间的分隔距离。
(iii) 减低电缆的有效载流量。
(iv) 组合更多数目的电缆于同一外壳内。

a. (i)及(ii)
b. (ii)及(iii)
c. (iii)及(iv)
d. (i)、(ii)及(iii)


27. 对少于32毫米(mm)的导管,导管弯位的内半径最少应是:

a. 导管内直径的两倍。
b. 导管外直径的两倍。
c. 导管内直径的4倍。
d. 导管外直径的4倍。


28. 下列那项照明度建议是合理的?

(i) 一间总开关掣房地面的照明度应是50勒克斯(lux)
(ii) 一间总开关掣房内器具垂直面的照明度应是120勒克斯(lux)
(iii) 一间内有闭路电视(CCTV)的保安室,工作面的照明度应是1500勒克斯(lux)

a. 以上全部
b. 祇有(i)
c. 祇有(ii)
d. 祇有(iii)


29. 下列那项是金属卤化物(MBI)灯比荧光灯优越的地方?

(i) 额定功率范围较宽及较高
(ii) 光效较高
(iii) 一般显色指数较高
(iv) 启动时间较短
(v) 再启动时间较短

a. 祇有(ii)
b. 祇有(iii)
c. (i)、(ii)及(iii)
d. (iii)、(iv)及(v)


30. 下列那方法可应付一大组放电灯于三相四线电路上所产生的谐波?

(i) 接驳补偿功率因数电容器于电源端子上
(ii) 降低所用电缆的载流量
(iii) 确保中性导体的大小不小于相导体的大小

a. (i)及(ii)
b. (i)及(iii)
c. (ii)及(iii)
d. 以上全部都不可

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乙部试题样本

Q1 (a) 根据「英国电机工程师学会布线规例」内的接地安排分类法,「电力(线路)规例工作守则」所要求的本港一般电气装置在各种情况下,是采取那类接地安排?在设计电气装置时又应怎样考虑接地安排?
(b) 有一220伏特(V)、100安培(A)的电路,其接地故障环路阻抗为1欧姆(W),试为这电路提供一个接地故障防护措施。需说明理由、假设及所需条件。
(c) 一些电力器具(如计算机工作台)可能会有较高的正常对地漏电电流,试解释其原因。当连接这些器具,应注意甚么事项或提供甚么建议(尤其接地方面)。
Q2

如图Q2所示,有一11千伏(kV)电力分站,经一个11千伏(kV)/380伏特(V)1500千伏安(kVA)变压器,及一束380伏特(V)电缆,为一用户提供380伏特(V)三相电力。为保护电缆及用户,在变压器的低压侧,经一个3000/5电流互感器(CT),装设有一过流保护继电器。那11千伏(kV)电力分站的预期故障水平为250兆伏安(MVA)。变压器及电缆的电抗已在图Q2显示。

  1. 试算出过流保护继电器,在380伏特(V)上任何一种故障情况下,预期所测知的最高故障电流。

  2. 若变压器最高载流量为额定电流的1.2倍,试定出过流保护继电器上的电流定位(PS)。

  3. 若过流保护继电器的运作时间,在最高故障电流时,不能久于0.6秒,试定出过流保护继电器上的时间倍数定位(TMS)。

  4. 当电流定位(PS)及时间倍数定位(TMS)如(ii)及(iii)定下时,试求出在380伏特(V)用户总开关掣内有一接地故障时,过流保护继电器的运作时间。

过流保护继电器的额定电流为5安倍(A)。PS值可由50%至200%,每级为25%。TMS值可由0.1至1.0,每级为0.1。运作时间可由下列方程算出:

图 一t=运作时间,单位为秒(sec.)
If=继电器上的故障电流
Iset=继电器上的电流定值。

图 Q2
图Q2

Q3 (a)

有四个相同的单相电路,每个电路的Ib=13安培(A),电路是使用符合英国标准BS6004无护套的单蕊70°C聚氯乙烯(PVC)绝缘铜导体电缆。电缆是安装在导管内,及完全被长度为150毫米(mm)的隔热物包围。

环境温度预计是45°C,每个电路由一个20安培(A)小型断路器(MCB)保护,以防过载及短路。电源电压是单相220伏特(V)。

  • 单以电流量的考虑,所使用电缆的导体截面积最小应是多少?
  • 如果电路的长度是10米(m),而到小型断路器处的电压降是2%。当考虑到总电压降的要求时,上述求得的电缆大小是否仍然足够?
(b)

有一个三房住宅单位,详情如下:

  • 有12个照明点,每点有2个5安培(A)照明电路。
  • 有1个20安培(A)最终插座电路,这电路只供电给厨房(根据【电力(线路)规例工作守则】内6E部份)。
  • 有1个20安培(A)最终插座电路,这电路供电给客厅、饭厅、主人房、两睡房及其他地方(根据【电力(线路)规例工作守则】内6E部份)。
  • 有1个20安培(A)最终电路,这电路供电给客厅的冷气机,冷气机的满载电流是15安培(A)(根据【电力(线路)规例工作守则】内6E部份)。
  • 有2个20安培(A)最终放射型电路,这2个电路供电给饭厅、主人房、两睡房内的冷气机,每一冷气机的满载电流是8安培(A)(根据【电力(线路)规例工作守则】内6E部份)。

假设电源是单相220伏特(V),及容许有10%的后备容量。试计算出:

  • 单位的总电流需求量。
  • 总开关掣的额定值。
Q4

下述的单线图Q4代表香港一幢工业大厦裹主要电气的分电网的一部分。而变压器是由电力公司供给和安装的。

图 Q4
图Q4

(a) 述系统中的两个分段开关,在对它们作出挑选、安装、连锁设计时,要有什么要求,试提建议。须有简短理由来支持你的答案。
(b) 考虑到电路F是供应消防火设备和备用电源,并连接到大厦的备用发电机。试用简图来陈述电源转换是应该怎么样安排。
(c) 试陈述,最少可用多少个接地故障继电器以充分保护包含备用发电机电路的全部系统。须有简短理由来支持你的答案,并显示这些继电器的在图里面的位置。
(d) 画出一个图以显示三相接地故障继电器的变流器(CT)的接线方法。并根据这个图,说明它的运营原理。
Q5 (a) 试解释如何将直流电流注入感应电动机的线组,从而在无须加上任何电动机轴心负荷情况下,达致注入额定损耗到电动机里的目的。答案须辅以实用连接方法图。你所提议的方案的局限性是什么?
(b)

一台永磁式发电机在13,000转/分(rev/min)额定转速时,输出2安培(A)额定电枢电流至一个10欧姆(W)外接电阻。当外接电阻是短路时,在同一场电流额定值及10,000转/分(rev/min)转速下,发电机输出5安培(A)电流。

这发电机是否适合用来测试一台四极、50赫兹(Hz)的感应电动机,而该感应电动机需要一峰值为0.018牛米(Nm)的转距。答案须辅以合理解释。

(c) 因无合适发电机可用来为一台100千瓦(kW)、四极、50赫兹(Hz)的感应电动机加上负荷,以评估该感应电动机的热能特性,现有一提议:如图Q5所示,该电动机须在两电源下运作,一电源是48赫兹(Hz),另一电源是50赫兹(Hz)。先在同一图内,粗略绘出该电动机分别在48赫兹(Hz)及50赫兹(Hz)电源下的转距/转速特性曲线。根据这些特性曲线,简单解释这线组连接方法的运作原理,并粗略推断出这两电源的电压的大小。
图 Q5
图Q5
Q6 (a) 在香港有一幢楼宇,内有一台1500千伏安(kV)11,000/380伏特(V)变压器作供电用。现时未有功率因数补偿电容组前的总耗电量是1200千伏安(kVA)及800千瓦(kW)。电容组的价格已知是每1千乏(kVAr)为$620,折旧率是8%。试计算出系统的最经济的功率因数,以及要达致这运行情况所需的千乏(kVAr)。电力需求收费已知是每1千伏安(kVA)为$117。
(b)

图 Q6
图Q6

有一个2千瓦(kW)电水煲,电源是220伏特(V)。发热原件上发生接地故障,故障是经由水煲金属外壳接地,位置离相终端四分一长度,如图Q6所示。电水煲是由一个15安培(A)熔断器保护,在47安培(A)电流情况下,熔断器会在1秒熔断。在33安培(A)电流情况下,在10秒熔断。在28安培(A)电流情况下,则在1分钟熔断。

假设电水煲外壳与楼宇的总接地终端间的电阻(R1)是1欧姆(W)。总接地终端至电力分站的接地极间的电阻(R2)也是1欧姆(W)。不理会该供电电路上电线的电阻,以及发热原件与接地故障点间的电阻,

  • 试计算出故障电流。
  • 试计算出水煲金属外壳与电力分站的接地极间的电压。
  • 试说明该熔断器或发热原件会否被烧掉。
Q7 (a) 试写出电流波型的总谐波失真率(THD)的定义。
简单地画出一个典型的电流波型,而该电流波型只含单数谐波,但不含双数谐波。试说明这类波型的特点。
(b) 为提高能源效益的原故,很多楼宇将钨丝灯照明系统,转换为附有电子镇流器的放电灯照明系统。试说明这个转变对楼宇内电力装置的正负面影响,并且对负面影响提出补救建议。
(c)

试为一间课室设计一套照明系统,目标是要使离地0.9米(m)的工作面有最小600勒克斯(lux)的照明度。有关资料如下:

  • 课室大小:5米(长),10米(阔),3.4米(高)。
  • 黑板位置:在长度为5米的墙的正中,黑板高度与墙一样。
  • 反光率:天花:0.7;墙身:0.5;地板:0.2。
  • 总光损耗因数估计是:0.78。
  • 照明器(型号:SDW236)是安装在天花的表面。
  • 每一照明器有两支萤光管,每支管的平均初始流明值是2500流明(lumen)。
  • 照明器的光学数据(注)。
  1. 简单地画出你的系统设计,包括你所提议的照明器的方位。无须对眩光指数作详细计算,但要注意横向与纵向眩光指数的比较值。
  2. 在你设计的系统下,课室地板上的照明度将是多少?
  3. 如果除了最近黑板的一个照明器外,其他的照明器都关掉,黑板正中央的照明度将是多少?

注:照明器的数据列载于有关试卷之附页。

Q8

参考图Q8,图中负载的相导体是连接至分电箱P,而它的中性导体是连接至分电箱Q。

图 Q8
图Q8

(a) 计算在负载里面的电流。
(b) 假如15O安培(A)分电箱(分电箱Q)的中性连杆被开路,试用【密尔曼定理】或其他方法,来计算出负载的中性导体的电压。
(c) 试指出问题所在和这个连接方法的潜在危险。
(d) 假如两个分电箱皆有电流式漏电断路器(RCD)作保护,试陈述将有何事发生?