2025年电气工程师接地与接零保护技能测试题含答案

2025年电气工程师接地与接零保护技能测试题含答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在TNS系统中，PE线与N线在整个供电回路中的关系是（）。A.全程合并B.全程分开C.仅在变压器中性点合并D.仅在总配电柜合并答案：B2.当采用TT系统时，设备外露可导电部分接地电阻值应不大于（）Ω。A.1B.4C.10D.30答案：B3.重复接地的主要作用是（）。A.降低短路电流B.降低接地电阻C.降低接触电压D.降低设备绝缘要求答案：C4.下列关于接地电阻季节系数的说法，正确的是（）。A.冬季系数最小B.夏季系数最小C.系数与土壤温度无关D.系数恒为1.0答案：A5.在爆炸危险场所2区内，铜芯保护导体最小截面应不小于（）mm²。A.1.5B.2.5C.4D.6答案：C6.用三极法测量接地电阻时，电压极与电流极的直线距离宜分别不小于接地网最大对角线的（）倍。A.1B.2C.2.5D.5答案：C7.当采用共用接地装置时，其接地电阻应以（）要求的最小值为基准。A.防雷B.弱电C.强电D.各系统中最严格答案：D8.在IT系统中，第一次接地故障时的故障电流路径主要是（）。A.相—N回路B.相—PE回路C.对地电容D.中性线—地答案：C9.下列哪种材料最适合作为高土壤电阻率地区的垂直接地极（）。A.铜包钢B.热镀锌角钢C.不锈钢管D.铝管答案：A10.当保护导体采用单芯铜电缆时，其持续载流量应不小于相线载流量的（）。A.25%B.50%C.100%D.125%答案：B11.在低压配电设计中，若相线截面为35mm²，则相应PE线最小截面为（）mm²。A.10B.16C.25D.35答案：B12.接地故障环路阻抗测试的目的是验证（）。A.短路容量B.断路器灵敏度C.接触电压D.过电压水平答案：B13.当采用RCD作为附加保护时，其额定剩余动作电流IΔn不应大于（）mA。A.10B.30C.100D.300答案：B14.下列关于等电位联结的说法，错误的是（）。A.可缩短故障持续时间B.可降低预期接触电压C.可取消保护接地D.应纳入接地故障环路答案：C15.在TNC系统中，PEN线中断可能导致（）。A.过电压B.中性点位移C.短路D.谐波放大答案：B16.用钳形法测量接地电阻时，若测试回路感抗过大，最可能表现为（）。A.读数偏大B.读数偏小C.读数稳定D.无法开机答案：A17.当变电所接地网与建筑物钢筋自然接地体相连时，其接地电阻宜不大于（）Ω。A.1B.4C.5D.10答案：A18.下列关于“主等电位联结导体”最小截面的规定，正确的是（）。A.铜6mm²B.铝10mm²C.钢16mm²D.铜一半主保护导体截面答案：D19.对于移动式设备，其保护导体连续性应通过（）进行验证。A.目测B.绝缘电阻表C.低阻欧姆表D.万用表电阻档答案：C20.当采用牺牲阳极法进行接地极防腐时，最常用的阳极材料是（）。A.镁合金B.铝合金C.锌合金D.铜合金答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于保护接地功能的是（）。A.降低接触电压B.提供故障电流通路C.降低设备绝缘水平D.抑制电磁干扰答案：AB22.关于TNCS系统，下列说法正确的是（）。A.前端合并、后端分开B.可降低PEN断线风险C.适用于谐波较大场所D.需设置总等电位联结答案：AD23.影响接地电阻测量准确度的因素包括（）。A.土壤分层B.地下金属管道C.测试引线夹角D.测试电流频率答案：ABCD24.下列场所必须设置辅助等电位联结的有（）。A.医院手术室B.游泳池C.户外照明D.电梯井道答案：AB25.关于接地极的防腐措施，正确的有（）。A.铜覆钢可提高耐蚀性B.热镀锌层厚度不小于65μmC.阴极保护适用于高电阻率土壤D.严禁铝材埋地答案：ABD26.当采用断路器作接地故障保护时，其瞬时脱扣电流整定应满足（）。A.Ia≤U0/ZsB.Ia≤50V/ZsC.脱扣时间不超过0.4sD.脱扣时间不超过5s答案：AC27.下列关于IT系统第二次故障保护策略，正确的有（）。A.第一次故障后发出声光报警B.第二次故障时应自动切断C.可维持供电至检修D.必须采用绝缘监视器答案：ABCD28.下列属于降低高土壤电阻率地区接地电阻的有效方法有（）。A.换土B.使用降阻剂C.深井接地D.并联伸长接地极答案：ABCD29.关于RCD的测试项目，应包括（）。A.动作电流B.动作时间C.接触电压D.试验按钮检查答案：ABD30.下列关于防雷接地与保护接地共用接地装置的说法，正确的有（）。A.应满足最小接地电阻要求B.可节省投资C.可能引入雷电反击D.必须采用隔离放电间隙答案：ABC三、填空题（每空1分，共20分）31.在TN系统中，当相线截面S≤16mm²时，PE线最小截面为________mm²。答案：S32.用0.618法布置电压极时，电压极距接地网边缘的距离取电流极距离的________倍。答案：0.61833.当土壤电阻率为1000Ω·m时，直径50mm、长2.5m铜包钢垂直接地极的工频接地电阻理论值约为________Ω。答案：约7034.低压系统接地形式中，第一个字母T表示________。答案：电源中性点直接接地35.当采用铝芯电缆作PE线时，其截面应不小于铜芯截面的________倍。答案：1.636.在爆炸危险场所，接地干线连接处应至少采用________颗防松螺栓。答案：237.用万用表测量等电位联结导体的连续性，测试电流不宜小于________mA。答案：20038.当变电所接地网面积大于100m²时，其冲击接地电阻与工频接地电阻的比值通常小于________。答案：139.对于便携式设备，其保护导体截面积不应小于________mm²。答案：1.540.在IT系统绝缘监视器中，绝缘电阻报警整定值一般设置为________kΩ。答案：5041.当采用环形接地体时，其埋深不宜小于________m。答案：0.842.用三极法测量时，若电流极距离为接地网对角线D的3倍，则电压极最佳位置距接地网边缘________D。答案：0.61843.当主等电位联结导体采用钢材时，其最小直径应不小于________mm。答案：1044.在TNS系统中，若线路长200m，相线阻抗为0.4Ω，则故障环路阻抗Zs约为________Ω。答案：0.845.当断路器瞬时脱扣整定为10In时，其最小接地故障电流应不小于________In。答案：1046.对于50Hz系统，接地故障保护切断时间不大于0.4s时，预期接触电压限值取________V。答案：5047.当采用并联垂直接地极时，若极间距离为极长的一半，则利用系数约为________。答案：0.748.在高电阻率地区，深井接地极深度一般大于________m。答案：3049.当采用铜覆钢接地极时，铜层平均厚度应不小于________mm。答案：0.2550.若接地网导体直径由10mm增至20mm，其工频接地电阻约降低________%。答案：10四、简答题（共6题，每题8分，共48分）51.简述TNS系统与TNCS系统在接地故障保护中的优缺点差异。答案：TNS系统全程PE、N分开，PEN断线风险低，谐波电流不流经PE，电磁兼容性好，但需两根导体，造价高；TNCS前端PEN合并节省一根导体，造价低，但PEN断线将导致中性点位移，设备外壳可能带危险电压，且谐波电流部分流经PEN，电磁干扰大。52.说明等电位联结与重复接地的区别与联系。答案：等电位联结将可同时触及的导电部分电气连接，使故障时电位差最小，降低接触电压；重复接地是在PEN或PE线上多处接地，降低PEN断线后的中性点位移。二者均降低接触电压，可共用接地极，但等电位联结侧重局部电位均衡，重复接地侧重系统中性点稳定。53.列举并解释降低高土壤电阻率地区接地电阻的五种工程措施。答案：1.换土：用低电阻率黏土替换高电阻率砂石；2.降阻剂：在接地极周围填充膨润土、石墨等，扩大有效散流面积；3.深井接地：钻30m以上深孔，利用深层低电阻率土壤；4.并联伸长：增加水平射线，扩大接地网面积；5.水下接地：利用附近水体做自然接地极，电阻极低。54.简述用钳形法测量接地电阻的原理及适用条件。答案：钳形法利用双钳头形成电压、电流回路，通过测量回路阻抗计算接地电阻，无需打辅助极。适用条件：被测接地极必须与主接地网电气隔离，且回路中无其他并联低阻通路，多用于输电线路杆塔接地。55.说明IT系统绝缘监视器的工作原理及报警后的处理流程。答案：绝缘监视器向系统注入直流或低频信号，检测对地绝缘电阻，当绝缘电阻降至50kΩ以下发出报警；报警后应：1.定位故障回路；2.切换备用；3.安排检修；4.故障排除后复位监视器；5.记录并分析趋势。56.解释“预期接触电压”与“实际接触电压”的区别，并说明工程中如何控制。答案：预期接触电压为故障时设备外壳与远方地之间的理论电压；实际接触电压为人体同时触及两点时承受的电压，受人体阻抗、鞋袜、地面层等影响。工程中通过等电位联结、降低接地电阻、快速切断、绝缘垫等措施降低实际接触电压至50V以下。五、计算题（共4题，共42分）57.某TNS系统，相线截面50mm²，铜芯，长120m，电阻率0.0175Ω·mm²/m；PE线截面25mm²，同材料同长度。若系统相电压230V，断路器瞬时脱扣整定电流为630A，试问当线路末端发生金属性接地故障时，能否在0.4s内切断？（忽略电抗，保留两位小数）答案：相线电阻R_L=0.0175×120/50=0.042ΩPE线电阻R_PE=0.0175×120/25=0.084Ω故障环路总电阻Z_s=0.042+0.084=0.126Ω故障电流I_k=230/0.126≈1825.40A1825.40A>630A，断路器瞬时脱扣，可在0.04s内动作，满足0.4s要求。58.某TT系统，设备接地极Rg=4Ω，系统中性点接地RN=4Ω，相电压230V。若设备发生碰壳故障，求：(1)故障电流；(2)设备外壳对地电压；(3)若人体电阻2000Ω，赤脚站在电阻率100Ω·m的潮湿地面，地面厚0.1m，求通过人体的电流，并判断安全性。答案：(1)I_f=230/(4+4)=28.75A(2)U_g=28.75×4=115V(3)地面薄层电阻R_s=100×0.1=10Ω，与人体串联，总阻2010Ω，I_h=115/2010≈0.057A=57mA>30mA，不安全。59.某变电所接地网面积75m×75m，土壤电阻率300Ω·m，采用镀锌扁钢40×4mm水平敷设，埋深0.8m，均压带间距7.5m，求工频接地电阻（使用Math公式近似计算）。答案：接地网面积A=5625m²，周长P=300m，水平接地网电阻近似公式：R=0.5×ρ/√A+ρ/(2πL)×ln(2L²/(b×h))其中L为总导体长，b为扁钢等效直径40mm，h=0.8m。均压带纵横各11根，单根长75m，总长度L=11×75×2=1650m，R≈0.5×300/75+300/(2π×1650)×ln(2×1650²/(0.04×0.8))≈2+0.0289×ln(1.7×10^8)≈2+0.0289×18.95≈2+0.55=2.55Ω考虑屏蔽系数0.8，最终R≈2.0Ω。60.某办公楼采用TNS系统，楼层配电箱距变电所150m，相线及N线均为70mm²铜芯，PE线35mm²铜芯，电阻率0.0175Ω·mm²/m。楼层配电箱馈出一路25m长2.5mm²铜芯线路供移动插座，该线路PE线为1.5mm²。若插座处发生碰壳故障，试计算故障环路总阻抗及故障电流，并判断20A断路器能否在0.4s内瞬时脱扣（忽略电抗）。答案：主回路：R_L1=0.0175×150/70=0.0375Ω，R_PE1=0.0175×150/35=0.075Ω分支回路：R_L2=0.0175×25/2.5=0.175Ω，R_PE2=0.0175×25/1.5≈0.292Ω总阻抗Z_s=0.0375+0.075+0.175+0.292=0.5795Ω故障电流I_k=230/0.5795≈396.9A396.9A>20A×10=200A，满足瞬时脱扣，可在0.04s内动作。六、综合应用题（共2题，每题20分，共40分）61.某大型医院新建综合楼，地上12层，地下2层，总建筑面积4.5万m²，采用10kV双电源供电，变压器中性点直接接地，低压配电采用TNS系统。医院内含ICU、手术室、核磁共振、信息中心等一级负荷中特别重要负荷。请根据规范要求，完成下列设计要点：(1)说明本工程接地系统的总体架构（含防雷、保护、功能、医疗IT等）；(2)给出各系统接地电阻限值；(3)给出手术室等电位联结示意图并说明关键节点；(4)说明核磁共振设备专用PE线的截面选择及敷设要求；(5)说明接地故障保护配置方案（含断路器、RCD、绝缘监视器）。答案：(1)总体架构：采用共用接地装置，接地网≤1Ω；10kV侧经小电阻接地，低压侧TNS；手术室采用IT不接地系统，设2kVA隔离变压器；防雷为二类，引下线与接地网相连；弱电设独立引下线但末端与总等电位联结；核磁共振射频屏蔽室单独引下线，室内屏蔽层单点接地。(2)接地电阻限值：总接地网≤1Ω；防雷冲击≤10Ω；弱电≤4Ω；医疗IT系统绝缘监视报警50kΩ，故障电流≤0.5mA。(3)手术室等电位联结：在手术台下方设铜排25×4mm，与建筑钢筋、PE线、水管、氧气管、屏蔽层、地板钢筋网连接，联结导体≥6mm²铜，各连接处用专用接地夹，实测≤0.1Ω。(4)核磁共振PE线：按设备厂家要求≥50mm²铜芯，采用单芯矿物绝缘电缆，独立金属线槽敷设，与建筑钢筋隔离20cm，两端可靠接地。(5)故障保护：总进线设630A断路器，瞬时整定10In；插座回路设30mARCD，动作时间≤40ms；手术室IT系统设绝缘监视器+外接报警，故障不跳闸；重要回路设双电源末端切换，故障时0.5s内恢复供电。62.某化工厂罐区防爆区域2区，采用TT系统供电，罐区面积200m×100m，土壤电阻率1000Ω·m，需设计防雷、防静电及电气设备保护接地。罐顶为金属拱顶，罐壁厚8mm，罐直径40m，高12m，共6座，呈两排布置，罐间距20m。请完成：(1)计算单罐需安装的接闪杆高度（滚球半径45m），并给