2026年工业电气安全管理试卷

2026年工业电气安全管理试卷1单项选择题（每题1分，共30分）1.1在TN-S系统中，PE线允许长期通过的最大不平衡电流值，依据GB50054-2019应不大于相导体载流量的A.5%  B.10%  C.15%  D.20%答案：B解析：规范7.3.4条明确PE线热稳定校验取相导体载流量的10%。1.2某35kV变电所采用双重化保护，下列通道配置符合反措要求的是A.两套保护共用一根48芯光缆  B.两套保护分别走独立沟道C.两套保护共用同一根尾纤  D.两套保护共用同一台光电转换器答案：B解析：反措18.4.2要求双重化保护通道物理隔离。1.3对爆炸危险区域2区固定式电气设备选型，其防爆结构应优先采用A.隔爆型d  B.增安型e  C.本安型ia  D.正压型p答案：B解析：GB3836.14-2021表B.1，2区允许e型，成本低、维护方便。1.4用钳形表测得某三相400V电机运行电流分别为72A、74A、73A，则其电流不平衡度为A.1.4%  B.2.1%  C.2.8%  D.3.5%答案：C解析：不平衡度=(I_max−I_min)/I_avg×100%=(74−72)/73×100%≈2.8%。1.5依据DL/T596-2021，对110kVGIS进行特高频局部放电检测，当PRPD图谱出现“兔耳”聚类，其最可能的缺陷类型为A.自由金属颗粒  B.悬浮电极  C.绝缘子气隙  D.金属尖端答案：B解析：悬浮电极放电相位固定，幅值稳定，呈对称兔耳。1.6在低压配电设计中，采用选择性极限电流I₂t法校验上下级断路器选择性，其判据为A.I²t_上级≥I²t_下级  B.I²t_上级≤I²t_下级C.I²t_上级=I²t_下级  D.I²t_上级≥1.5I²t_下级答案：A解析：确保上级断路器在能量层面不先于下级动作。1.7某车间采用24V安全电压照明，若人体双手潮湿接触，按IEC60479-1心室纤颤边界曲线，允许持续接触时间t≤A.10ms  B.30ms  C.500ms  D.5s答案：D解析：24VDC在潮湿环境对应曲线无纤颤区，可长期接触。1.8对10kV电缆进行0.1Hz超低频耐压试验，其试验电压峰值按规程取A.1.2U₀  B.1.7U₀  C.2.0U₀  D.3.0U₀答案：D解析：GB50150-2018表23.0.2，0.1Hz需3.0U₀，持续60min。1.9某变频器输出侧采用dV/dt滤波器，其主要抑制的是A.共模电流  B.轴电压  C.反射过电压  D.谐波电流答案：C解析：滤波器降低电压上升率，避免长线反射。1.10在IEC61508体系下，若某安全功能需达到SIL2，其按需执行时的平均失效概率PFH应满足A.10⁻⁵～10⁻⁶  B.10⁻⁶～10⁻⁷  C.10⁻⁷～10⁻⁸  D.10⁻⁸～10⁻⁹答案：B解析：SIL2对应PFH10⁻⁶～10⁻⁷h⁻¹。1.11对干式变压器进行F1级阻燃试验，其判定准则为A.残焰≤30s，滴落物不引燃棉垫  B.残焰≤60sC.烟密度Ds≤0.5  D.热释放速率≤20kW答案：A解析：GB/T18380.31-2022F1级要求。1.12某企业采用弧光保护系统，其主判据为dI/dt≥50A/ms且光强≥8klx，动作时间≤A.1ms  B.2ms  C.10ms  D.100ms答案：B解析：弧光保护典型2ms跳闸。1.13对低压成套开关设备进行温升试验，若主母线额定电流2500A，试验电流应取A.1.0I_n  B.1.05I_n  C.1.1I_n  D.1.2I_n答案：C解析：GB/T7251.1-2022要求1.1I_n持续至温升稳定。1.14在爆炸粉尘环境21区，电缆引入装置密封圈材料应选用A.硅橡胶  B.丁腈橡胶  C.氟橡胶  D.三元乙丙答案：C解析：氟橡胶耐化学、耐高温，符合IP66。1.15某220kV线路采用OPGW，其短路热稳定校验公式为A.S≥I_k√t/k  B.S≥I_kt/k  C.S≥I_k²t/k  D.S≥I_kt²/k答案：A解析：经典热稳定公式，k取143A·s⁰·⁵/mm²。1.16对剩余电流动作保护器，当额定剩余动作电流I_Δn=30mA，其动作时间上限为A.40ms  B.100ms  C.300ms  D.500ms答案：C解析：GB16916.1-2021表5，30mA无延时型≤300ms。1.17在IEC61140防电击分类中，采用SELV系统时，其电压上限为A.25VAC  B.35VAC  C.50VAC  D.120VDC答案：C解析：SELV交流方均根值50V。1.18对高压断路器进行机械特性测试，若刚合速度低于标准值10%，则最可能原因是A.合闸弹簧疲劳  B.分闸线圈匝间短路C.缓冲器漏油  D.灭弧室压力低答案：A解析：弹簧能量不足直接导致合闸速度下降。1.19某企业采用红外热像仪巡检，当测得电缆终端头温升45K，环境温度35℃，则其热点温度已达A.60℃  B.70℃  C.80℃  D.90℃答案：C解析：35+45=80℃，已接近XLPE极限90℃。1.20在低压系统采用SPD防护，当采用“全模式”接线时，SPD安装位置为A.相线与N线之间  B.相线与PE线之间C.相线、N线、PE线之间  D.仅相线之间答案：C解析：全模式即L-N、L-PE、N-PE。1.21对油浸式变压器进行DGA分析，若C₂H₂/H₂=0.5，CH₄/H₂=1.2，C₂H₄/C₂H₆=4，按三比值法编码为A.012  B.102  C.201  D.120答案：B解析：C₂H₂/H₂<1→0，CH₄/H₂<1→0，C₂H₄/C₂H₆>3→2。1.22在IEC62271-200中，对GIS隔室进行工频耐压，其出厂值取A.1.2U_r  B.1.5U_r  C.2.0U_r  D.2.5U_r答案：C解析：相对地耐压2.0U_r，1min。1.23某车间采用IT系统，当发生第一次接地故障时，故障电流主要取决于A.系统电容电流  B.中性点电阻  C.负载阻抗  D.短路容量答案：A解析：IT系统首次故障电流为电容电流。1.24对高压熔断器进行开断试验，若预期电流为20kA，功率因数0.15，则其非对称度系数K≈A.1.2  B.1.4  C.1.5  D.1.8答案：C解析：K=√(1+2e^{-2π×0.15})≈1.5。1.25在低压成套设备中，对母线槽进行短时耐受电流试验，其通电持续时间取A.0.1s  B.1s  C.3s  D.5s答案：B解析：GB/T7251.6规定1s。1.26对光伏电站进行绝缘监察，当直流侧绝缘电阻降至30kΩ，则依据GB/T33593应A.继续运行  B.报警  C.降功率  D.关断答案：B解析：≤40kΩ报警，≤20kΩ关断。1.27某变频器载波频率2kHz，当输出电缆长200m，为防止过电压，推荐最大电缆长度为A.50m  B.75m  C.100m  D.150m答案：B解析：经验公式L_max≈150/(0.1f_c)=75m。1.28对高压断路器进行SF₆湿度测试，若20℃下测得露点−30℃，则体积比湿度≈A.100ppm  B.300ppm  C.500ppm  D.700ppm答案：C解析：查SF₆露点对照表，−30℃≈500ppm。1.29在IEC60947-2中，对断路器进行额定极限短路分断能力Icu试验后，应验证A.介电耐受  B.温升  C.过载脱扣  D.以上全部答案：D解析：试验后需介电、温升、过载三验证。1.30对低压系统采用RCD作附加防护，当回路正常对地泄漏电流I_Δ≤0.3I_Δn，则RCD可保护线路长度上限为A.50m  B.100m  C.200m  D.500m答案：B解析：经验值0.3I_Δn对应约100m。2多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列属于防止电弧危害的主动保护措施有A.弧光保护  B.光纤测温  C.红外热像  D.压力释放板答案：AB解析：C为巡检，D为被动泄压。2.2对高压电缆进行变频谐振耐压，其优点包括A.设备体积小  B.试验容量低  C.可发现水树枝  D.对电缆损伤小答案：ABD解析：变频谐振对水树枝不敏感。2.3下列属于IEC61508中安全生命周期阶段的有A.危险与风险评估  B.安全需求分配  C.安装调试  D.退役答案：ABCD解析：全程覆盖。2.4对低压配电系统采用选择性极限电流法，影响其选择性的因素有A.短路电流大小  B.断路器I²t特性  C.电缆阻抗  D.接地方式答案：ABC解析：接地方式不影响I²t能量。2.5下列属于爆炸性粉尘环境20区常见点燃源的有A.静电火花  B.热表面  C.电气火花  D.摩擦热答案：ABCD解析：全部可点燃悬浮粉尘云。2.6对干式变压器进行F1级阻燃试验，需记录的项目有A.火焰蔓延距离  B.烟密度  C.滴落物引燃  D.毒性指数答案：ABC解析：毒性指数非F1级要求。2.7下列属于GIS特高频局部放电检测干扰源的有A.手机信号  B.电晕  C.悬浮电极  D.雷达答案：ABD解析：C为缺陷源。2.8对高压断路器进行机械特性测试，需测量的参数有A.刚合速度  B.分闸时间  C.弹跳时间  D.超程答案：ABCD解析：全部必测。2.9下列属于SPD能量配合原则的有A.逐级泄放  B.电压开关型在前  C.钳位型在后  D.距离≤10m答案：ABC解析：距离≤5m为佳，非10m。2.10对光伏电站进行绝缘监察，其检测方法有A.不平衡电桥  B.交流注入  C.直流注入  D.高频脉冲答案：AC解析：主流为直流不平衡电桥。3判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）3.1在TN-C系统中，PEN线可重复接地。答案：√解析：规范允许。3.2对GIS进行超声波局部放电检测，传感器频率范围通常为20kHz～60kHz。答案：√解析：避开机械振动频段。3.3当SPD采用“3+1”接线时，N-PE间SPD可不用后备熔丝。答案：×解析：需熔丝防短路。3.4对油浸式变压器进行DGA，若CO₂/CO>7，可判断为固体绝缘老化。答案：√解析：经验比值。3.5在IT系统，第一次故障电流大于2A时应立即停电。答案：×解析：≤5A可继续运行。3.6对高压熔断器进行开断试验，功率因数越低，非对称度越高。答案：√解析：低功率因数直流分量衰减慢。3.7变频器输出侧采用正弦波滤波器可完全消除轴电流。答案：×解析：只能抑制部分。3.8对低压断路器进行脱扣曲线测试，B型曲线热脱扣范围为4I_n～7I_n。答案：√解析：IEC60947-2定义。3.9在爆炸气体环境1区，ExeⅡCT6设备可替代ExdⅡBT4。答案：√解析：高等级可代低等级。3.10对高压电缆进行0.1Hz耐压，试验电压峰值与电缆长度无关。答案：√解析：0.1Hz电压分布均匀。4填空题（每空2分，共20分）4.1依据GB50057-2020，第一类防雷建筑物引下线平均间距不应大于________m。答案：12解析：规范4.3.3条。4.2对高压断路器进行SF₆气体湿度测试，若20℃下露点−25℃，则体积比湿度约为________ppm。答案：700解析：查表。4.3对低压系统采用选择性极限电流法，若上级断路器I²t_总=1.2×10⁶A²s，下级I²t_总=0.8×10⁶A²s，则选择性________（能/不能）保证。答案：不能解析：上级能量大于下级。4.4某三相电机额定电流100A，采用铜芯电缆敷设，若电缆载流量校正后105A，则满足________（满足/不满足）要求。答案：满足解析：≥1.0I_n即可。4.5对高压电缆进行变频谐振耐压，若电感L=40H，电容C=0.25μF，则谐振频率f=________Hz。答案：50.3解析：f=1/(2π√LC)=1/(2π√40×0.25×10⁻⁶)≈50.3Hz。4.6对低压断路器进行额定极限短路分断能力Icu试验，试验顺序为________。答案：O-t-CO解析：IEC60947-2规定。4.7对干式变压器进行F1级阻燃试验，若火焰蔓延距离≤1.5m，则判定为________（合格/不合格）。答案：合格解析：限值2.5m。4.8在IEC61508中，安全完整性等级SIL3对应按需失效概率PFDavg范围为________。答案：10⁻⁴～10⁻³解析：标准表。4.9对高压断路器进行机械特性测试，若刚合速度为3.2m/s，标准值3.5m/s，则偏差________%。答案：−8.6解析：(3.2−3.5)/3.5×100%≈−8.6%。4.10对光伏电站进行绝缘监察，当直流侧绝缘电阻降至15kΩ，则依据标准应________。答案：关断解析：≤20kΩ停机。5简答题（每题10分，共30分）5.1简述TN-S系统与TN-C-S系统在工业应用中的优缺点对比。答案：TN-S系统PE与N完全分开，无谐波电流流经PE，电磁兼容好，适用于数据机房、精密产线；但需双导体，造价高。TN-C-S前端PEN共用，节省一根导体，造价低，适用于一般车间；但PEN断线可导致外壳带电，且三次谐波在PEN上产生压降，对弱电干扰大。设计时需权衡成本与安全。5.2说明高压电缆变频谐振耐压试验原理及现场注意事项。答案：原理：利用高压可调电抗器与电缆电容形成串联谐振，使回路在工频附近呈纯阻性，电源仅需提供有功损耗，设备体积小。注意事项：1.试验前测量电缆长度、电容，估算谐振点；2.检查电抗器铁芯间隙，防止饱和；3.升压匀速，监控励磁电流；4.试验区域设围栏，专人监护；5.试验后先降电压再断电，充分放电并接地；6.记录温升，避免电缆过热。5.3列举工业现场降低变频器轴电流的五种工程措施并说明原理。答案：1.输出侧安装dV/dt滤波器，降低电压上升率，减少容性耦合；2.采用屏蔽对称电缆，低阻抗回路，降低共模电压；3.电机侧安装接地电刷，提供轴电流低阻通路；4.绝缘轴承，阻断电流路径；5.采用共模扼流圈，提高共模阻抗，抑制高频电流。6计算题（共40分）6.1某35kV变电所10kV侧采用交联聚乙烯电缆，型号YJV22-8.7/153×240mm²，长度2km，系统短路容量S_k=500MVA，电缆参数：R'=0.075Ω/km，X'=0.102Ω/km，C'=0.36μF/km。请计算：(1)电缆末端三相短路电流I_k3；(2)若采用0.1Hz超低频耐压，试验电压峰值U_p；(3)试验回路所需无功功率Q。（15分）解：(1)系统阻抗Z_s=U²/S_k=(10.5kV)²/500MVA=0.2205Ω电缆阻抗Z_c=(0.075+j0.102)×2=0.15+j0.204Ω总阻抗Z_t=Z_s+Z_c=0.3705+j0.204Ω=0.423∠28.8°Ω短路电流I_k3=U_n/(√3|Z_t|)=10.5kV/(√3×0.423Ω)=14.3kA(2)试验电压峰值U_p=3.0U₀=3.0×8.7kV=26.1kV(3)电缆电容C=C'×l=0.36μF/km×2km=0.72μF试验角频率ω=2πf=2π×0.1=0.628rad/s无功功率Q=ωCU_p²/2=0.628×0.72×10⁻⁶×(26.1×10³)²/2=154kvar答案：I_k3=14.3kA，U_p=26.1kV，Q=154kvar。6.2某低压配电回路采用NSX250N断路器，额定电流I_n=250A，瞬时脱扣范围5I_n～10I_n，下级采用NSX100F，I_n=100A，瞬时范围10I_n～20I_n。电缆为YJV-4×50mm²，长度80m，铜芯，R'=0.387Ω/km，X'=0.082Ω/km，系统短路容量S_k=250MVA，U_n=400V。请校验：(1)下级断路器出口短路电流I_k；(2)上级断路器最小瞬时动作电流I_i1；(3)下级断路器最大瞬时动作电流I_i2；(4)判断选择性是否满足。（10分）解：(1)系统阻抗Z_s=U²/S_k=0.4²/250=0.64mΩ电缆阻抗Z_c=(0.387+j0.082)×0.08=30.96+j6.56mΩ总阻抗Z_t=0.64+30.96+j6.56=31.6+j6.56mΩ=32.3∠11.7°mΩ短路电流I_k=U_n/(√