二级建造师考试机电工程知识点精讲 电气设备与机械设备的分类及性能

在二级建造师《机电工程管理与实务》的考试中，电气设备和机械设备是两大核心知识板块。掌握其分类与性能，是理解机电系统构成、进行设备选型、施工安装及运行维护的基础。本文将系统梳理这两部分的关键知识点。

一、电气设备的分类与性能

电气设备主要指在电力系统中用于发电、输电、配电、电能转换以及控制、保护、测量电路的各种设备。

1. 主要分类
按电压等级分：
高压电器：通常指额定电压在1kV及以上的电器，如高压断路器、隔离开关、互感器、避雷器等。

• 低压电器：通常指额定电压在1kV以下的电器，如低压断路器、接触器、继电器、熔断器、主令电器等。

• 按功能与作用分：
• 开关电器：用于接通或断开电路，如断路器、负荷开关、隔离开关。

• 保护电器：用于对电路和电气设备进行过载、短路、漏电等故障保护，如熔断器、继电器、漏电保护器。

• 控制电器：用于控制设备的启动、停止、调速等，如接触器、启动器、控制器。

• 测量电器：用于测量电路参数，如电压互感器、电流互感器、电度表。

• 限流与限压电器：如电抗器、避雷器。

• 按使用场合分：可分为配电电器、控制电器、家用电器、工业用电设备等。

2. 主要性能参数
电气设备的性能主要通过一系列技术参数来表征，选型时必须重点考虑：

• 额定参数：额定电压、额定电流、额定功率、额定频率等，是设备正常工作的基础条件。
• 绝缘性能：包括绝缘电阻、介电强度（耐压能力）等，关乎设备安全。
• 通断能力：对开关电器尤为重要，指在规定条件下可靠接通和分断电流的能力，如断路器的分断能力。
• 短时耐受电流（动稳定电流）和热稳定电流：指设备在短路状态下，能承受短路电流电动力效应和热效应而不损坏的能力。
• 操作性能：如机械寿命（无载操作次数）、电寿命（带载操作次数）。
• 防护等级（IP代码）：表示设备防尘和防水的程度。
• 工作制：如连续工作制、断续周期工作制等。

二、机械设备的分类与性能

此处机械设备主要指机电工程中常见的通用及专用机械装备，是构成生产线、工艺系统的主体。

1. 主要分类
按功能与用途分：
通用机械设备：广泛应用于多个行业，具有通用性，如泵、风机、压缩机、机床、输送机、起重机（起重机械）、减速机等。

• 专用机械设备：针对特定行业或工艺过程设计制造，如冶金轧机、发电汽轮机、石油化工反应塔、矿山破碎机、建材回转窑等。

• 按工作原理或结构分：如容积式泵（活塞泵、齿轮泵）与叶片式泵（离心泵、轴流泵）；桥式起重机与塔式起重机等。

2. 主要性能参数
机械设备的性能决定了其工作能力、效率和适用范围。

• 基本工艺参数：直接反映设备的生产能力或处理量。例如：
• 泵：流量（Q）、扬程（H）、转速（n）、必需汽蚀余量（NPSHr）。

• 风机：流量、风压、转速。

• 压缩机：排气量、排气压力、功率。

• 起重机：起重量、起升高度、跨度（桥式）、幅度（臂架式）、工作速度。

• 效率：输出有效功率与输入功率的比值，是衡量设备能量利用经济性的关键指标。
• 可靠性指标：如平均无故障工作时间（MTBF）、可靠度等，关乎设备连续稳定运行的能力。
• 精度：对机床、测量设备等至关重要，如加工精度、定位精度、测量精度。
• 结构特性参数：如尺寸、重量、连接方式、安装要求等。
• 运行特性：如噪声水平、振动值、温升、自动化程度、操作维护便利性等。

三、核心要点与联系

1. 系统性：在机电工程中，电气设备与机械设备并非孤立存在，而是通过电力驱动、信号控制紧密耦合，共同构成完整的自动化系统（如电动机驱动泵组）。
2. 选型匹配性：设备选型时，必须确保电气设备的容量、保护特性与机械设备的负载特性、启动要求相匹配。例如，电动机的功率、启动方式需满足泵或风机的机械负载需求。
3. 性能综合性：评价一台机电设备（如电动葫芦）往往需要综合其机械性能（起重量、起升速度）和电气性能（电机功率、控制方式、防护等级）。

****：对于二级建造师考生而言，深入理解电气设备和机械设备的分类框架，熟记其核心性能参数及含义，并能在具体工程场景中联系应用，是攻克相关选择题、案例题的关键。复习时应结合典型设备（如离心泵、起重机、低压配电柜）的实物图或原理图进行记忆，做到知其然亦知其所以然。