(2025年)电力电缆习题及参考答案

(2025年)电力电缆习题及参考答案一、选择题（每题2分，共20分）1.交联聚乙烯（XLPE）电力电缆的主绝缘层材料属于（）。A.液体绝缘材料B.气体绝缘材料C.固体有机绝缘材料D.固体无机绝缘材料2.型号为YJV22-8.7/15-3×240的电力电缆中，“22”表示（）。A.铜芯导体B.交联聚乙烯绝缘C.钢带铠装聚氯乙烯外护套D.细钢丝铠装聚乙烯外护套3.电力电缆的载流量主要取决于（）。A.电缆长度B.环境温度C.导体颜色D.终端头型号4.电缆外护套的主要作用是（）。A.增强绝缘性能B.防止水分和机械损伤C.提高载流量D.降低感应电压5.以下关于XLPE电缆特性的描述，错误的是（）。A.耐温等级高于油纸绝缘电缆B.允许工作温度一般为90℃C.绝缘电阻较低D.无油滴渗漏风险6.10kV电力电缆直埋敷设时，其表面至地面的最小深度应为（）。A.0.5mB.0.7mC.1.0mD.1.2m7.检测电缆局部放电时，最常用的非电气检测方法是（）。A.超声波检测法B.高频电流法C.介质损耗法D.红外测温法8.制作电缆终端头时，关键工艺不包括（）。A.清洁绝缘表面B.精确控制剥切尺寸C.均匀涂抹导电膏D.减少电缆弯曲半径9.电缆故障中，“高阻故障”指故障点电阻（）。A.小于100ΩB.大于1000ΩC.等于电缆特性阻抗D.远大于电缆特性阻抗10.单芯电缆金属护套正常运行时的感应电压，在未采取防护措施时，其最大值不应超过（）。A.24VB.50VC.100VD.220V二、判断题（每题1分，共10分）1.交联聚乙烯（XLPE）是一种可多次交联的热固性材料。（）2.钢带铠装电缆适用于水下或承受较大拉力的敷设环境。（）3.电缆载流量随环境温度升高而增大。（）4.单芯电缆金属护套必须两端直接接地以降低感应电压。（）5.直流耐压试验适用于检测XLPE电缆的绝缘缺陷，且不会对绝缘造成累积损伤。（）6.电缆直埋敷设时，需在电缆上方覆盖100mm厚的砂层或软土，再铺设保护板。（）7.电缆局部放电量越小，说明绝缘性能越好，因此运行中应将局部放电量控制为0。（）8.制作电缆中间接头时，绝缘表面的微小划痕不会影响接头性能。（）9.电缆故障测距时，行波的波速度仅与电缆长度有关。（）10.电缆金属屏蔽层的接地电阻应不大于4Ω。（）三、简答题（每题5分，共40分）1.简述电力电缆主绝缘材料需满足的基本要求。2.解释电缆型号“YJV22-8.7/15-3×240”中各部分的含义。3.直埋敷设电力电缆时，需采取哪些技术措施确保运行安全？4.电缆局部放电对绝缘性能的危害主要体现在哪些方面？5.对比分析电缆直流耐压试验与交流耐压试验的优缺点。6.单芯电缆金属护套感应电压过高时，可采取哪些控制措施？7.电缆常见故障类型有哪些？对应的常用检测方法是什么？8.电缆头（终端头或中间接头）制作过程中，关键工艺步骤包括哪些？四、计算题（每题10分，共30分）1.某10kVXLPE电缆额定载流量为300A（环境温度25℃，土壤热阻系数1.0℃·m/W）。若实际敷设环境温度为30℃，土壤热阻系数为1.2℃·m/W，查表得温度校正系数K1=0.95，热阻校正系数K2=0.88，计算实际允许载流量。2.某单芯电缆长度L=1500m，导体工作电流I=400A，金属护套的电感L0=0.8μH/m，系统频率f=50Hz，计算金属护套末端的感应电压（忽略电阻影响）。3.采用脉冲反射法检测电缆高阻故障，发射脉冲与故障点反射脉冲的时间差Δt=6μs，电缆中电磁波传播速度v=1.6×108m/s，计算故障点距离测试端的距离。参考答案一、选择题1.C（XLPE为固体有机绝缘材料）2.C（“22”表示钢带铠装聚氯乙烯外护套）3.B（载流量主要受导体截面、绝缘材料、环境温度等影响，环境温度是关键因素）4.B（外护套主要防护机械损伤和水分侵入）5.C（XLPE绝缘电阻远高于油纸绝缘）6.B（10kV电缆直埋深度一般不小于0.7m）7.A（超声波检测是非电气检测的常用方法）8.D（减少弯曲半径可能损伤电缆，不属于关键工艺）9.D（高阻故障电阻远大于电缆特性阻抗）10.B（未防护时感应电压不超过50V）二、判断题1.×（XLPE为热固性材料，交联反应不可逆）2.×（钢带铠装适用于一般机械压力，水下或拉力环境需钢丝铠装）3.×（环境温度升高，载流量降低）4.×（单芯电缆两端接地会形成环流，通常采用单端接地或交叉互联）5.×（直流耐压可能对XLPE电缆造成累积损伤，更推荐交流耐压）6.√（直埋时需砂层保护，厚度不小于100mm）7.×（局部放电量无法完全为0，需控制在标准允许范围内）8.×（划痕可能导致电场畸变，引发局部放电）9.×（波速度与电缆绝缘材料有关，如XLPE中约为1.6×108m/s）10.√（屏蔽层接地电阻一般要求≤4Ω）三、简答题1.基本要求：①高击穿场强和体积电阻率，耐电晕；②良好的热稳定性，长期工作温度下不分解；③足够的机械强度和柔韧性，耐弯曲；④耐化学腐蚀和耐老化性能；⑤工艺性好，易加工成均匀绝缘层。2.型号含义：YJ—交联聚乙烯绝缘；V—聚氯乙烯内护套；22—钢带铠装；8.7/15—额定电压（相电压/线电压，单位kV）；3×240—3芯，每芯导体截面积240mm²。3.技术措施：①控制埋设深度（≥0.7m，农田≥1.0m）；②电缆上下各铺100mm厚砂层或软土，避免硬物损伤；③覆盖保护板（如混凝土板）或警示带；④平行敷设时净距≥0.1m（不同电压等级≥0.25m）；⑤转弯处预留松弛量；⑥设置明显方位标识。4.危害：①局部放电产生的高能电子撞击绝缘分子，导致分子链断裂（电老化）；②放电产生的热效应使局部温度升高，加速绝缘热分解；③放电产生的臭氧、氮氧化物等腐蚀性气体，腐蚀绝缘材料；④长期局部放电会逐步扩大绝缘缺陷，最终导致击穿故障。5.对比：直流耐压：优点是设备轻便、试验电压高；缺点是无法有效检测交流电压下的绝缘缺陷（如气隙），可能在XLPE电缆中引发空间电荷累积，造成不可逆损伤。交流耐压：优点是更接近运行工况，能有效检测交流电压下的绝缘弱点；缺点是设备体积大、成本高（尤其大容量电缆）。6.控制措施：①采用单端接地（另一端经护层保护器接地），避免护套环流；②采用交叉互联接地方式（将电缆分段，护套交叉连接后接地），平衡感应电压；③在护套与大地间加装回流线，降低感应电压；④增加护套绝缘厚度，提高耐受电压能力。7.故障类型及检测方法：低阻故障（R≤100Ω）：电桥法、低压脉冲反射法；高阻故障（R＞1000Ω）：冲击高压闪络法、直流高压闪络法；断路故障（导体断开）：低压脉冲法、电容法；闪络故障（电压作用下击穿，断电后绝缘恢复）：冲击闪络法。8.关键工艺：①清洁处理：用无水酒精等清洁绝缘表面，去除油污、灰尘；②尺寸控制：精确剥切半导电层、绝缘层，确保各层长度符合工艺要求；③应力处理：安装应力锥或应力管，改善电场分布；④绝缘处理：绕包或套装绝缘材料（如硅橡胶），确保厚度均匀；⑤密封处理：采用防水胶带、热缩管等密封，防止水分侵入；⑥导电连接：压接导体连接管，确保接触电阻≤同长度导体电阻的1.2倍。四、计算题1.实际载流量=额定载流量×K1×K2=300×0.95×0.88=250.8A（保留整数为251A）