電力電纜試題含答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.電力電纜導(dǎo)體通常采用銅或鋁，其主要原因是（）。A.機械強度高B.導(dǎo)電性好且成本合理C.耐腐蝕性強D.易于加工答案：B解析：電力電纜導(dǎo)體的核心要求是低電阻以減少損耗，銅和鋁的導(dǎo)電性能優(yōu)異（銅的電導(dǎo)率約為58MS/m，鋁約為35MS/m），且鋁的成本低于銅，因此是主要選擇。機械強度并非導(dǎo)體的首要指標(biāo)（如鋼芯鋁絞線的鋼芯才側(cè)重機械強度），耐腐蝕性也非關(guān)鍵（導(dǎo)體外層有絕緣和護層保護）。2.交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜的絕緣層工作溫度上限為（）。A.70℃B.90℃C.105℃D.130℃答案：B解析：XLPE材料通過交聯(lián)反應(yīng)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熱穩(wěn)定性優(yōu)于普通聚乙烯（PE）。根據(jù)IEC60502標(biāo)準(zhǔn)，XLPE電纜在正常運行時的最高導(dǎo)體溫度為90℃（短期過載可至130℃，短路時可達250℃）。3.單芯電力電纜的鎧裝層應(yīng)采用（）材料。A.鋼帶B.鋼絲C.非磁性金屬（如銅帶、鋁帶）D.纖維編織答案：C解析：單芯電纜通以交流電時，導(dǎo)體周圍會產(chǎn)生交變磁場，若鎧裝采用磁性材料（如鋼帶），會因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致鎧裝發(fā)熱、損耗增加。非磁性材料（如銅、鋁）可避免渦流損耗，因此單芯電纜鎧裝通常選用非磁性金屬或不采用鎧裝（如塑料外護層）。4.直埋敷設(shè)電纜時，其表面距地面的最小深度（非凍土層）應(yīng)為（）。A.0.5mB.0.7mC.1.0mD.1.2m答案：B解析：根據(jù)GB50217《電力工程電纜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，直埋電纜在非凍土地段的最小埋設(shè)深度為0.7m（巖石地段可減至0.5m），凍土地段需埋設(shè)在凍土層以下，以避免土壤凍脹對電纜的機械損傷。5.電纜直流耐壓試驗中，若試驗電壓為2.5倍額定電壓（U?），則試驗時間通常為（）。A.1minB.5minC.10minD.15min答案：B解析：對于交聯(lián)聚乙烯電纜，傳統(tǒng)直流耐壓試驗因可能引發(fā)絕緣內(nèi)空間電荷積累（導(dǎo)致投運后擊穿）已逐漸被交流耐壓替代，但部分場合仍保留。根據(jù)DL/T596《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》，橡塑絕緣電纜直流耐壓試驗電壓為2.5U?，試驗時間5min（油紙絕緣電纜為10min）。6.電纜故障類型中，“高阻接地故障”指故障點電阻（）。A.小于100ΩB.100Ω~1kΩC.大于1kΩD.無窮大答案：C解析：電纜故障按電阻值分類：低阻故障（R≤100Ω）、高阻故障（R>1kΩ）、斷線故障（R→∞）。高阻接地故障通常由絕緣老化、局部放電或外力損傷（如電纜半擊穿）引起，故障點電阻遠高于系統(tǒng)接地電阻。7.電纜載流量校正系數(shù)中，土壤熱阻系數(shù)ρ越大，載流量（）。A.越大B.越小C.不變D.先增大后減小答案：B解析：土壤熱阻系數(shù)ρ表示土壤傳導(dǎo)熱量的能力（單位：℃·m/W），ρ越小，土壤散熱能力越強。當(dāng)ρ增大時，電纜運行產(chǎn)生的熱量難以散出，導(dǎo)體溫度升高，因此需降低載流量以保證導(dǎo)體溫度不超過允許值。例如，ρ=1.0℃·m/W時載流量為I?，ρ=2.0℃·m/W時載流量約為0.8I?。8.電纜終端頭制作時，剝切外護層的長度應(yīng)（）電纜固定端到設(shè)備接線端子的距離。A.等于B.略小于C.略大于D.無關(guān)答案：C解析：剝切外護層時需預(yù)留一定余量（通常50~100mm），以便在固定電纜后調(diào)整終端頭位置，確保接線端子與設(shè)備連接緊密，避免因長度不足導(dǎo)致應(yīng)力集中或連接困難。9.下列電纜中，適合用于水下敷設(shè)的是（）。A.聚氯乙烯（PVC）外護層電纜B.聚乙烯（PE）外護層電纜C.鋼帶鎧裝PVC外護層電纜D.鋼絲鎧裝PE外護層電纜答案：D解析：水下敷設(shè)需承受較大拉力和壓力，鋼絲鎧裝（相比鋼帶）機械強度更高；PE外護層（密度0.92~0.96g/cm3）耐水性優(yōu)于PVC（密度1.3~1.4g/cm3，長期浸水可能吸水膨脹），因此鋼絲鎧裝PE外護層電纜是水下敷設(shè)的典型選擇。10.電纜金屬屏蔽層的主要作用是（）。A.增強機械強度B.均勻絕緣層電場分布C.防止外部電磁干擾D.提高載流量答案：B解析：電纜絕緣層內(nèi)的電場分布與導(dǎo)體和屏蔽層的電位差相關(guān)。金屬屏蔽層（通常為銅帶或銅絲）緊貼絕緣層外，與導(dǎo)體形成同軸圓柱電場，使絕緣層內(nèi)電場徑向分布均勻，避免局部場強過高導(dǎo)致?lián)舸?1.電纜線路的零序阻抗主要由（）決定。A.導(dǎo)體材料B.屏蔽層接地方式C.電纜外徑D.敷設(shè)間距答案：B解析：零序電流為三相電流之和（正常運行時為0，故障時出現(xiàn)），其路徑通常為導(dǎo)體→大地→屏蔽層（或回流線）。屏蔽層單端接地時，零序電流經(jīng)大地返回，阻抗較大；兩端接地時，零序電流經(jīng)屏蔽層返回，阻抗較小。因此零序阻抗主要受屏蔽層接地方式影響。12.電纜局部放電檢測中，若檢測到放電量為50pC，通常認為（）。A.絕緣正常B.存在輕微缺陷C.存在嚴重缺陷D.數(shù)據(jù)無效答案：B解析：根據(jù)DL/T1574《電力電纜局部放電檢測技術(shù)規(guī)程》，110kV及以上XLPE電纜本體局部放電量正常應(yīng)≤10pC，10~50pC為注意值（需跟蹤監(jiān)測），>50pC為異常值（需停電檢查）。13.電纜燃燒時產(chǎn)生的有毒氣體主要來源于（）。A.導(dǎo)體材料B.絕緣層（如PVC）C.鎧裝層D.外護層（如PE）答案：B解析：PVC（聚氯乙烯）含氯元素，燃燒時會釋放氯化氫（HCl）有毒氣體；PE（聚乙烯）燃燒生成CO?和H?O，毒性較低；導(dǎo)體（銅/鋁）和鎧裝層（鋼/鋁）不燃燒。因此PVC絕緣或外護層電纜燃燒時毒性更大。14.電纜線路的感應(yīng)電壓與（）無關(guān)。A.電纜長度B.系統(tǒng)運行電壓C.相鄰帶電電纜的電流D.電纜屏蔽層接地方式答案：B解析：感應(yīng)電壓由相鄰帶電導(dǎo)體的交變磁場引起，與相鄰電纜的電流（I）、電纜長度（L）、間距（D）及屏蔽層接地方式（影響磁鏈）相關(guān)，與系統(tǒng)運行電壓（決定導(dǎo)體電位，而非磁場）無關(guān)。15.電纜接頭的絕緣強度應(yīng)（）電纜本體絕緣強度。A.高于B.等于C.低于D.無要求答案：A解析：電纜接頭是絕緣薄弱環(huán)節(jié)（因材料界面、氣隙等），為確保整體絕緣可靠性，接頭絕緣強度需高于本體（例如，110kV電纜本體耐受電壓為250kV，接頭需耐受300kV）。二、填空題（每題2分，共20分）1.電力電纜按絕緣材料分類，主要有__________、__________和__________三種。答案：油紙絕緣電纜、交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜、聚氯乙烯（PVC）電纜2.電纜外護層的結(jié)構(gòu)通常由__________、__________和__________組成（按從內(nèi)到外順序）。答案：內(nèi)護層（如擠包塑料層）、鎧裝層（如鋼帶/鋼絲）、外被層（如聚氯乙烯）3.10kV三芯電纜的額定電壓表示為__________（格式示例：U?/U）。答案：8.7/10kV解析：額定電壓U?為導(dǎo)體與金屬屏蔽層間的電壓，U為系統(tǒng)線電壓。10kV系統(tǒng)相電壓為10/√3≈5.77kV，但考慮電壓波動，U?通常取8.7kV（即1.5倍相電壓），因此表示為8.7/10kV。4.電纜直埋敷設(shè)時，同一路徑多根電纜并列埋設(shè)的凈間距（控制電纜除外）應(yīng)不小于__________。答案：100mm解析：根據(jù)GB50217，電力電纜并列敷設(shè)時，1kV以下凈距≥100mm，1kV及以上凈距≥150mm（若穿管敷設(shè)可減?。?。5.電纜直流耐壓試驗中，微安表應(yīng)接在__________（高壓側(cè)/低壓側(cè)），以避免雜散電流干擾。答案：高壓側(cè)解析：直流耐壓試驗時，高壓側(cè)微安表直接測量試品電流，低壓側(cè)測量會因試驗變壓器及引線的雜散電流（如電暈電流）導(dǎo)致誤差。6.單芯電纜金屬屏蔽層采用__________接地方式可避免環(huán)流損耗。答案：單端解析：單端接地時，屏蔽層僅一端接地，另一端懸空，無電流回路，因此無環(huán)流；兩端接地時，屏蔽層與大地形成回路，感應(yīng)電流導(dǎo)致?lián)p耗。7.電纜故障定位中，脈沖反射法（時域反射法，TDR）的基本原理是__________。答案：向電纜發(fā)射高頻脈沖，通過測量反射脈沖的時間差和波速計算故障點距離8.電纜載流量的計算需考慮__________、__________、__________等主要因素（至少三個）。答案：導(dǎo)體截面、絕緣材料熱阻、環(huán)境溫度、敷設(shè)方式（任選三個）9.電纜終端頭的主要作用是__________、__________和__________。答案：將電纜導(dǎo)體與設(shè)備連接、密封絕緣、均勻電場分布10.交聯(lián)聚乙烯電纜的“水樹老化”是指__________。答案：絕緣層在電場和水分共同作用下，形成樹枝狀水通道（水樹），導(dǎo)致絕緣性能下降解析：水樹是XLPE電纜的主要老化形式，由絕緣內(nèi)微水（如生產(chǎn)殘留或外護層破損進水）在電場作用下遷移、聚集，最終形成直徑幾微米的水填充通道，嚴重時引發(fā)擊穿。三、判斷題（每題2分，共20分）1.電纜導(dǎo)體的截面積越大，載流量一定越大。（）答案：×解析：載流量受導(dǎo)體電阻（與截面積成反比）、絕緣熱阻（與截面積無關(guān)）、環(huán)境散熱條件共同影響。當(dāng)截面積增大到一定程度（如超過800mm2），絕緣層熱阻成為主要限制因素，載流量增長趨緩甚至停滯。2.三芯電纜的鎧裝層可采用鋼帶，不會產(chǎn)生渦流損耗。（）答案：√解析：三芯電纜三相電流矢量和為零（平衡負載時），周圍磁場相互抵消，鋼帶鎧裝不會因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流；單芯電纜因單相電流產(chǎn)生交變磁場，才需避免磁性鎧裝。3.電纜直埋敷設(shè)時，應(yīng)在電纜上方鋪設(shè)100mm厚的細沙或軟土，再覆蓋混凝土保護板。（）答案：√解析：細沙或軟土可緩沖外力沖擊，保護板（或磚）進一步防止機械損傷，是GB50217規(guī)定的直埋保護措施。4.電纜直流耐壓試驗可以有效檢測交聯(lián)聚乙烯電纜的絕緣缺陷。（）答案：×解析：XLPE電纜在直流電壓下會積累空間電荷，試驗后電荷難以釋放，投運時可能因殘余電荷導(dǎo)致場強畸變，反而引發(fā)擊穿。因此XLPE電纜更推薦采用交流耐壓（如0.1Hz超低頻）。5.電纜接頭制作時，環(huán)境濕度應(yīng)控制在70%以下，避免絕緣表面受潮。（）答案：√解析：高濕度會導(dǎo)致絕緣材料表面凝露，降低沿面閃絡(luò)電壓，因此GB50168《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范》規(guī)定，接頭制作環(huán)境濕度≤70%（或采取去濕措施）。6.單芯電纜穿金屬管敷設(shè)時，應(yīng)將電纜單獨穿管，不可多根同管。（）答案：×解析：單芯電纜穿金屬管時，交變電流會在管壁感應(yīng)渦流發(fā)熱；若多根單芯電纜（三相）同管，三相電流矢量和為零，渦流相互抵消，因此允許三相單芯電纜同穿一根金屬管。7.電纜外護層的主要作用是防止絕緣層受到機械損傷和化學(xué)腐蝕。（）答案：√解析：外護層（如PVC、PE）覆蓋在鎧裝層外，提供機械保護（抗沖擊、磨損）和化學(xué)保護（抗酸堿、油類腐蝕）。8.電纜故障中，“閃絡(luò)故障”指故障點在高壓下瞬間擊穿，電壓降低后絕緣恢復(fù)。（）答案：√解析：閃絡(luò)故障常見于電纜中間接頭或終端頭（如瓷套表面污閃），表現(xiàn)為試驗電壓升高到某值時擊穿放電，電壓降低后故障點絕緣暫時恢復(fù)（因電弧熄滅，未形成永久性通道）。9.電纜載流量的“校正系數(shù)”是指實際環(huán)境條件下載流量與標(biāo)準(zhǔn)條件下載流量的比值。（）答案：√解析：標(biāo)準(zhǔn)條件（如環(huán)境溫度25℃、土壤熱阻系數(shù)1.0℃·m/W）下載流量為I?，實際環(huán)境（如溫度35℃、熱阻2.0℃·m/W）下載流量I=I?×K?×K?（K?、K?為各因素校正系數(shù)）。10.電纜金屬屏蔽層必須兩端接地，以保證人員安全。（）答案：×解析：單芯電纜屏蔽層兩端接地會產(chǎn)生環(huán)流（因感應(yīng)電壓），導(dǎo)致?lián)p耗和發(fā)熱；通常單端接地（另一端通過護層保護器接地），僅當(dāng)電纜長度較短（≤500m）或需抑制電磁干擾時才兩端接地。四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述電力電纜絕緣層的作用及常用材料的特點。答案：絕緣層的作用是隔離導(dǎo)體與接地部分（如屏蔽層、鎧裝），承受導(dǎo)體與地之間的電壓，同時提供機械保護（防止導(dǎo)體受外力損傷）。常用材料及特點：（1）交聯(lián)聚乙烯（XLPE）：耐溫高（長期90℃）、介電常數(shù)?。s2.3）、介質(zhì)損耗低（tanδ<0.0002）、無吸濕性，適用于高壓電纜（110kV及以上）；（2）聚氯乙烯（PVC）：耐油性好、成本低，但耐溫低（長期70℃）、介電常數(shù)大（約3.5）、tanδ較高（0.05~0.1），多用于低壓電纜（1kV及以下）；（3）油紙絕緣：耐電強度高（約30kV/mm）、耐熱性好（長期80℃），但需充油或壓力維護，工藝復(fù)雜，已逐漸被XLPE替代。2.說明單芯電纜與三芯電纜在結(jié)構(gòu)和應(yīng)用上的主要區(qū)別。答案：（1）結(jié)構(gòu)區(qū)別：-單芯電纜：僅有1根導(dǎo)體，絕緣層外直接為屏蔽層和外護層（無成纜工序）；-三芯電纜：3根導(dǎo)體成纜（絞合），纜芯外有填充層、包帶層，再依次為屏蔽層、鎧裝層、外護層。（2）應(yīng)用區(qū)別：-單芯電纜：用于單相系統(tǒng)或三相系統(tǒng)中（三相各用1根），因載流量大（無成纜損耗），適用于大電流場合（如110kV及以上高壓電纜、大截面低壓電纜）；-三芯電纜：用于三相系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊（占用空間?。?，適用于中低壓（10kV、35kV）配電線路。3.列舉直埋敷設(shè)電纜的主要技術(shù)要求（至少5項）。答案：（1）埋設(shè)深度：非凍土層≥0.7m，凍土層需埋至凍土層以下；（2）電纜間距：電力電纜間凈距≥100mm（1kV以上≥150mm），與控制電纜≥100mm；（3）保護措施：電纜上方鋪100mm細沙/軟土，再覆蓋混凝土板/磚；（4）標(biāo)識：沿路徑設(shè)置標(biāo)樁（間距≤50m），標(biāo)明電纜型號、電壓、走向；（5）土壤處理：避免在含有腐蝕性物質(zhì)的土壤中敷設(shè)（如需敷設(shè)，需采用防腐外護層或換土）；（6）彎曲半徑：不小于電纜外徑的15倍（XLPE電纜）或20倍（油紙電纜）。4.電纜故障可分為哪幾類？簡述高阻接地故障的檢測方法。答案：（1）故障分類：-低阻接地/短路故障（R≤100Ω）；-高阻接地故障（R>1kΩ）；-斷線故障（R→∞）；-閃絡(luò)故障（電壓作用下?lián)舸妷航档秃蠡謴?fù)）。（2）高阻接地故障檢測方法：-沖擊高壓閃絡(luò)法（沖閃法）：向電纜施加沖擊高壓，使故障點擊穿放電，通過記錄放電脈沖的反射時間計算距離；-直流高壓閃絡(luò)法（直閃法）：適用于故障點在直流高壓下直接閃絡(luò)的情況，通過測量閃絡(luò)時的電壓和電流波形定位；-高頻感應(yīng)法：利用故障點放電產(chǎn)生的高頻電磁波，通過接收機沿電纜路徑檢測信號強弱變化，確定故障點位置。5.分析影響電纜載流量的主要因素（至少5項）。答案：（1）導(dǎo)體截面積：截面積越大，導(dǎo)體電阻越小，損耗越低，載流量越大（但受絕緣熱阻限制）；（2）絕緣材料熱阻：熱阻越小（如XLPE），熱量越易散發(fā)，載流量越大；（3）環(huán)境溫度：環(huán)境溫度越高，電纜散熱越差，載流量越?。ㄐ璩艘詼囟刃Ｕ禂?shù)）；（4）敷設(shè)方式：直埋（土壤散熱）>排管（空氣散熱）>隧道（多電纜并列），并列敷設(shè)時因熱疊加需降低載流量；（5）土壤熱阻系數(shù)：系數(shù)越大（土壤散熱差），載流量越小；（6）電纜金屬屏蔽層/鎧裝層的損耗：單芯電纜屏蔽層環(huán)流會增加損耗，導(dǎo)致導(dǎo)體溫度升高，載流量降低。五、計算題（每題6分，共30分）1.某10kVXLPE電纜（型號YJV-8.7/10-3×150），標(biāo)準(zhǔn)條件（環(huán)境溫度25℃，土壤熱阻系數(shù)1.0℃·m/W）下載流量為300A。實際敷設(shè)環(huán)境溫度為35℃（溫度校正系數(shù)K?=0.92），土壤熱阻系數(shù)為1.5℃·m/W（熱阻校正系數(shù)K?=0.85），計算實際允許載流量。答案：實際載流量I=標(biāo)準(zhǔn)載流量×K?×K?=300