电缆考试试题

填空题
1.绝缘体的绝缘电阻由 体积电阻 和 表面电阻 两部分组成。

2.绝缘体的体积电阻与导体间绝缘体的厚度成 正比 ，与导体和绝缘体接触的面积成 反比 。

3.绝缘电阻的比较测量法有 电桥法 和 电流比较法 。

4.在测量频率不高时，可以用高压西林电桥来测相对介电常数及损耗因数。

常用的高压西林电桥有 精密西林电桥 、 大电容电桥 和 反接和对角线接地电桥 三种。

5.绝缘材料的介电强度试验分为 击穿试验 和 耐电压试验 两种类型。

6.球间隙法测量介电强度时，所用的试验装置有 水平式 和 垂直式 两种。

7.在电场作用下，绝缘系统中会发生局部放电。

局部放电的种类包括 内部局部放电 、 表面局部放电 和 电晕放电 三种。

8.局部放电的测量方法有电测法和非电测法两种。

其中，常用的电测法包括 脉冲电流法 、无线电干扰电压法 和 电桥法 。

9.绝缘电阻的直接测量法包括 兆欧表 、 检流计法 和 高阻计法 。

10.在测量频率不高时，可以用电桥法来测相对介电常数及损耗因数。

常用的电桥有两大类，即 高压西林电桥 和 低压工频电桥 。

二、选择题
1．当电场强度很高时，电子电导起明显作用，电导随电场强度的升高而（ A ）
A.增加
B.降低
C. 不变
D.不确定
2.下图为发电机绝缘层的泄漏电流与加电压时间的关系曲线，指出曲线（ B ）为受潮绝缘介质。

A.曲线1
B.曲线2
C.曲线3
D. 不存在 2
1
3
01560I
t
3. 一般情况下，相对介电常数及损耗因数与施加的电压幅值无关；若在绝缘体中有气泡，在电压超过起始放电电压后，测得的相对介电常数会( B )。

A.减小
B.增大
C.不变
D.不确定
4.做工频下的介电强度试验时，电压要从零按一定的方式和速度上升到规定的试验电压。

常用的升压方式有（ ABCD ）
A.快速升压
B.20s 逐级升压
C.慢速升压
D.极慢速升压
5.下列为绝缘介质局部放电的放电波形图，图（ A ）为介质内部气泡的放电图形。

A. B. C. D.
6．在绝缘材料中，导电主要是靠离子迁移，温度升高时，离子容易摆脱周围分子的束缚而产生位移从而使体积电阻率（ A ）
A.下降
B.上升
C.不变
D.不确定
7.下图为发电机绝缘层的泄漏电流与施加电压的关系曲线，指出曲线（ B ）为受潮绝缘介质。

A.曲线1
B.曲线2
C.曲线3
D.曲线4 1
32
4
泄
漏电流Ut/2U/kv
Ut 0
8. 相对介电常数测试中，施加的电压频率较高时，夹层极化、偶极子极化可能来不及完成，只剩下电子极化、原子极化，所以相对介电常数就( A )。

A.减小
B.增大
C.不变
D.不确定
9.
下列为绝缘介质局部放电的放电波形图，图（ B
）为介质表面局部放电的放电图形。

A. B. C. D.
三、名词解释
1.绝缘电阻：施加于绝缘体上两导体之间的直流电压与流过绝缘体的泄露电流之比。

2.介电强度：材料能承受而不致遭到破坏的最高电场场强。

3.电气击穿：绝缘材料或结构，在电场作用下瞬间失去绝缘特性，造成电极间短路。

4.局部放电：在电场作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，即尚未击穿，这种现象称之为局部放电。

5.自衰现象：在局部放电的测试中，随着电压作用时间的增加，在一定时间内放电反而衰减，甚至观察不到。

6. 介质损耗：介质中的极化包括瞬间极化(电子位移极化、离子位移极化)和松弛极化(热离子极化、转向极化、界面极化)。

当介质上施加较高频率的电场时，往往只有瞬间极化能跟得上电场的变化，此时，由于极化建立过程相对电场的滞后作用，引起一部分的电能转化为热能，这种形式的能量损耗成为介质损耗。

7.击穿电压：在介电强度试验中或在使用中，绝缘材料或结构发生击穿时所施加的电压。

四、简答题
1.在测量绝缘电阻的线路中存在着微小的漏电流，如图中I1和I2所示，这会测试造成极大的误差。

说出图中I1和I2的存在会使测试的绝缘电阻值偏大还是偏小，并介绍如何消除泄漏电流对测试结果的影响？
答：漏电流I1是从高压部分经过各部分的电阻流进测试仪
器，这部分漏电流就使测得的电阻值偏小了。

另一种
漏电流I2是通过试样的待测电流，被测试的仪器输入
端并联的低电阻分流，这种漏电流使测得的电阻值偏
大了。

消除方法：
(1)要减小I1就必须提高R1，要求R1>100R x有时是不
现实的。

(2)用一导体安插在漏电流的途径中，将漏电流引到电
源的回路中，使之不流经测试仪器。

或者是漏电流所
经的电阻与测试、线路中低电阻元件并联，从而使漏
电流的影响忽略不计。

2. 利用高压西林电桥测量绝缘材料εr和tanδ时，如何消除杂散电容的影响，并画出电路图？
答：杂散电容：为消除外电场干扰需要采用屏蔽线
(例试品低压端连接到桥臂R3，接地)。

B点接地的，
C点、D点对地电容分别为C1，C2，且分别与R3、
C4并联。

要去除 C1、C2 是不可能的，但可以使 B 点
不接地，并使 C 点和 D 点在电桥平衡时都为 0
电位，这样 C1、C2上没有电压、没有电流通过，
它的存在就不会影响电桥的平衡。

3.简述球隙法测量介电强度时对球体及周围环境的要求？
答：①球面光滑、干燥，曲率均匀；
②球隙间距s和球的直径D应满足
0.05D≤s≤0.5D；
③周围物体与铜球间的距离不小于铜球直径的
5倍；
④球隙间的大气为标准状态温度为20℃，湿度
为65%，气压为1.013×105Pa
4. 以针对板电极为例，简述电晕放电的放电过程？
答：针尖附近场强最高，当外加电压上升到该处的场强达到
气体的击穿场强时，在针尖附近就发生放电，由于在负极性
时容易发射电子，使得放电总是在针尖为负极性时先出现，
这时正离子很快移向针尖电极而复合，电子在移向平板电极
过程中，附着于中性分子而成为负离子，负离子迁移的速度
较慢，众多的负离子在电极之间，使得针尖附近的电场降低，
放电暂停；之后，随着负离子移向平板电极，或外加电压的
上升，针尖附近的电场又升到气体的击穿场强，于是出现二
次放电。

5.简述脉冲电流法(ERA)测试局部放电时放电量的校正方法？
答：测量系统所显示的脉冲幅值是代表多少放电量（视在放电电荷），还需要对测量系统进
行分度校正，才能定量。

校正方法：把试品与整个测量系统连接好之后，用已知的模拟放电产生的瞬变电荷q0
注入到试品两端（施加高电压的两端），把测量系统的灵敏度调到合适的状态，记下显示器上的读数a0，则可得分度系数为
K =q 0/a 0
将校正脉冲发生器拆除，保持测量灵敏度不变，对试品施加规定的试验电压，这时若试
品有局部放电，则在显示器上又有响应的读数，于是试品的放电量为
q x =K · a x
6. 画出西林电桥的电路图，并简述用西林电桥测量tan δ的工作过程？
答：西林电桥的两个高压桥臂，分别由试品 Z X 及无损耗(tanδ≈0)的标准电容 C N 组成；两
个低压桥臂分别由无感电阻 R 3 及 R 4 与电容 C 4 并联组成。

将被测试样看成是电容和电阻并联的等效阻抗，调节
调节 R3、C4 使电桥达到平衡时，则各桥臂的阻抗应
满足ZX Z 4=Z 3ZN ，从而推导出：
高压西林电桥是用于工频电压；电桥中的电阻取 这时
tan δX = KC 4 ⨯106
tanδ与C 4成正比，可以由C 4直接分度出，直接读数。

7. 画出空气间隙击穿、石蜡、电瓷、与电板接触不紧密的电瓷四种介质在均匀电场中的闪络电压，并解释原因？
答：石蜡表面不易吸水，而电瓷表面吸附水的能力大，固体介质表面吸附水分形成水膜时，水膜中离子在电场作用下向电极移动，会使沿面电压
分布不均匀，而使闪络电压降低；
固体介质与电极间存在气隙时，
由于气体介质的1ωC P R P tan δX ==ωC 4 R 4104πR4 =0 2 4 6 8 10
d/cm U / k V 1208040432
11—空气间隙击穿2—石蜡3—电瓷4—与电板接触不紧密的电瓷
介电常数比固体介质低，气隙中的场强比平均场
强高得多，因此气隙中将发生局部放电。

气隙放
电产生的带电质点到达固体介质与气体的交界
面时，畸变电场，使闪络电压明显降低。

8. 简述绝缘介质局部放电产生的原因？
答：在电工产品中，绝缘体各区域承受的电场一般是不均匀的，而且电介质也是不均匀的，有的是有不同材料组成的复合绝缘体(如气体—固体复合绝缘、液体—固体复合绝缘、固体—固体复合绝缘)，或者单一的材料在制造或使用过程中会残留一些气泡或其他杂质，于是，在绝缘体内部或表面就会出现某些区域的电场强度高于平均电场强度，击穿场强低于平均击穿强度，因此在这些区域就会首先发生放电，而其他区域仍然保持绝缘的特性，就形成了局部放电。