13 防雷和过电压保护习题.docx

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13防雷和过电压保护习题

13.防雷及过电压保护

一、单选题

1．下面给出了几组四种雷区平均年雷暴日数，按照标准对雷电活动强弱的分类，其中标准的规定值是（）。

A．少雷区≤10，中雷区10~20，多雷区20~40，特强区≥40：

B．少雷区≤12，中雷区12~30，多雷区30~60，特强区≥60；

C．少雷区≤15，中雷区15~40，多雷区40～90，特强区≥90；

D．少雷区≤20，中雷区20~60，多雷区60~120，特强区~>120。

2．在绝缘配合标准中，送电线路，变电所绝缘子串及空气间隙的绝缘配合公式均按标准气象条件给出。

在下列各组气象条件数据中，标准气象条件（气压P、温度T、绝对湿度H）的一组数据是（）。

A．P=8.933kPa，T=10℃，H=8.5g／m3；B．P=8.933kPa，T=15℃，H=10g／m3；

C．P=101.325kPa，T=20℃，H=llg／m3；D．P=101.325Da，T=25℃，H=12g／m3。

注ImmHg=133.322Pa。

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DL/T620—1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合

10绝缘配合

10.1绝缘配合原则

10.1.1按系统中出现的各种电压和保护装置的特性来确定设备绝缘水平，即进行绝缘配合时，应全面考虑设备造价、维修费用以及故障损失三个方面，力求取得较高的经济效益。

不同系统，因结构不同以及在不同的发展阶段，可以有不同的绝缘水平。

10.1.2工频运行电压和暂时过电压下的绝缘配合：

a）工频运行电压下电气装置电瓷外绝缘的爬电距离应符合相应环境污秽分级条件下的爬电比距要求。

b）变电所电气设备应能承受一定幅值和时间的工频过电压和谐振过电压。

10.1.3操作过电压下的绝缘配合：

a）范围Ⅱ的架空线路确定其操作过电压要求的绝缘水平时，可用将过电压幅值和绝缘强度作为随机变量的统计法，并且仅考虑空载线路合闸、单相重合闸和成功的三相重合闸（如运行中使用时）过电压。

b）范围Ⅱ的变电所电气设备操作冲击绝缘水平以及变电所绝缘子串、空气间隙的操作冲击绝缘强度，以避雷器相应保护水平为基础，进行绝缘配合。

配合时，对非自恢复绝缘采用惯用法；对自恢复绝缘则仅将绝缘强度作为随机变量。

c）范围Ⅰ的架空线路和变电所绝缘子串、空气间隙的操作过电压要求的绝缘水平，以计算用最大操作过电压为基础进行绝缘配合。

将绝缘强度作为随机变量处理。

10.1.4雷电过电压下的绝缘配合。

变电所中电气设备、绝缘子串和空气间隙的雷电冲击强度，以避雷器雷电保护水平为基础进行配合。

配合时，对非自恢复绝缘采用惯用法，对自恢复绝缘仅将绝缘强度作为随机变量。

10.1.5用于操作雷电过电压绝缘配合的波形：

a）操作冲击电压波。

至最大值时间250μs，波尾2500μs。

注

1有绕组的电气设备除外。

2当采用其他波形时，绝缘配合裕度应符合本标准要求。

b）雷电冲击电压波。

波头时间1.2μs，波尾50μs。

D1外绝缘放电电压试验数据通常以标准气象条件给出。

标准气象条件是：

气压101.325kPa；

温度20℃；

绝对湿度11g/m3。

 注：

1mmHg＝133.322Pa，760mmHg＝101.325kPa。

10.1.6进行绝缘配合时，对于范围Ⅱ的送电线路、变电所的绝缘子串、空气间隙在各种电压下的绝缘强度，宜采用仿真型塔（构架）试验数据。

10.1.7本标准中送电线路、变电所绝缘子串及空气间隙的绝缘配合公式均按标准气象条件给出。

当送电线路、变电所因海拔高度引起气象条件变化而异于标准状态时，可参照附录D校正（海拔高度1000m及以下地区，按1000m条件校正），以满足绝缘配合要求，并有如下规定：

a）空气间隙。

不考虑雨的影响，仅进行相对空气密度和湿度的校正。

b）绝缘子串。

工频污秽放电电压暂不进行校正。

c）操作冲击电压波放电电压。

按以下两种方法校正，且按严苛条件取值：

1）考虑雨使绝缘子正极性冲击电压波放电电压降低5%（或采用实测数据），再进行相对空气密度校正；

2）不考虑雨的影响，但进行相对空气密度和湿度的校正。

10.1.8本标准中关于变电所电气设备绝缘配合的要求，适用于设备安装点海拔高度不超过1000m。

当设备安装点海拔高度超过1000m时，可参照10.1.7考虑对设备外绝缘的耐受电压要求。

10.1.9污秽区电瓷外绝缘的爬电距离按GB/T16434—1997《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》执行。

10.1.10范围Ⅰ的各电压级相对地计算用最大操作过电压的标么值应该选取下列数值：

35kV及以下低电阻接地系统3.2

66kV及以下（除低电阻接地系统外）4.0

110kV及220kV3.0

3kV～220kV电力系统，相间操作过电压宜取相对地过电压的1.3～1.4倍。

当采用金属氧化物避雷器限制操作过电压时，相对地及相间计算用最大操作过电压的标么值需经研究确定。

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3．绝缘配合中，操作冲击电压波的波形（极性，波头时间μs/波尾时间μs）应选择（）。

A．+200／2000；B．-200／2000；

C．+250／2500；D．-250／2500。

4．以下雷电过电压绝缘配合原则中，不必要的是（）。

A．变电所中电气设备，绝缘子串和空气间隙的雷电冲击强度，以避雷器的雷电保护水平为基础进行配合；

B．送电线路按规程对各级电压要求的耐雷水平进行配合；

C．在悬垂绝缘子串的空气间隙绝缘配合中，应计及导线风偏的影响；

D．变电站雷电过压的绝缘配合还应对线路的雷电入侵波作配合。

5．对标称电压为230/400V三相系统的电气装置电源进线端的设备要求的耐冲击电压额定值是（）。

A．8kV；B．6kV；C．4kV；D．2．5kV．

6．双重绝缘是（）。

A．基本绝缘；B．加强绝缘；

C．由基本绝缘和加强绝缘组成的绝缘；D．由基本绝缘和附加绝缘组成的绝缘。

7．标称电压为230／400V三相系统中配电线路和分支线路的设备绝缘耐冲击过电压类别应为（）。

A．I类；B．Ⅱ类；C．III类；D．1V类。

8．标称电压为230／400V三相系统中和变电所配电变压器相连的低压配电设备绝缘耐冲击过电压类别应为（）。

A．I类；B．Ⅱ类；C．III类；D．IV类。

9．标称电压为230／400V三相系统中家用电器及可移动式工具的绝缘耐冲击过电压类别为（）。

A．I类；B．II类；C．III类；D．IV类。

10．采用角钢埋于土壤中作人工接地体，应采取的防腐措施是（）。

A．镀铜；B．镀镍；C．镀锌；D．镀铬。

11．当仅利用柱内钢筋作引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时，应在每根引下线上距地面不低于（）处设接地体连接板。

A．0.3m；B．0.5m；C．0.8m；D．1.0m。

12．防直击雷的人工接地体距建筑物出入口或人行道不应小于（）。

A．1.5m；B．2.0m；C．2.5m；D．3.0m。

13．建筑物按防雷要求分为（）类。

A．一；B．二；C三；D．四。

14．独立避雷针的杆塔、架空避雷线的端部和架空避雷线的各支柱处应至少设（）根引下线。

A．一根；B．二根；C三根；D．四根．

15．独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接地装置，每一根引下线的冲击接地电阻不宜大于（）。

A．1.0Ω；B．4Ω；C．5Ω；D．10Ω。

16．第一类防雷建筑物，防雷电感应的接地装置和电气设备接地装置共用，其工频接地电阻不应大于（）Ω。

A．1.0；B．4；C．5；D．10。

17．进出第一类防雷建筑物的架空金属管道，在进出建筑物处，应和防雷电感应的接地装置相连。

距离建筑物l00m内的管道，应每隔25m左右接地一次，其冲击接地电阻不应大于（）。

A．5Ω；B．10Ω；C．15Ω；D．20Ω。

18．第一类防雷建筑物应装设均压环，所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上，环间垂直距离不应大于（）。

A．10m；B．12m；C．14m；D．16m。

19．第一类防雷建筑物，防直击雷的接地装置应围绕建筑物敷设成环形接地体，每根引下线的冲击接地电阻不应大于（）。

A．5Ω；B．10Ω；C．15Ω；D．20Ω。

20．第二类防雷建筑物每根引下线的冲击接地电阻不应大于（）。

A．4Ω；B．5Ω；C．10Ω；D．12Ω。

21．第二类防雷建筑物高度超过45m，应采取防侧击和等电位的保护措施；应将（）及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物和防雷装置连接。

A．30m；B．40m；C．45m；D．60m。

22．第三类防雷建筑物高度超过60m，应采取防侧击和等电位的保护措施；应将（）及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物和防雷装置连接。

A．30m；B．40m；C．50m；D．60m。

23．在防雷击电磁脉冲时，将一幢防雷建筑物划分为不同的防雷区，对于LPZ0A和LPZ0B区，下列叙述正确的是（）。

A．LPZ0A和LPZ0B区内的各种物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击；

B．LPZ0A区内的电磁场强度没有衰减，LPZ0B区内的电磁场强度有衰减；

C．LPZ0A和LPZ0B区之间无界面；

D．LPZ0A和LPZ0B区之间有界面。

24．在防雷击电磁脉冲时，为减少电磁干扰的感应效应，改进电磁环境，建筑物应采取屏蔽措施和等电位连接。

下列叙述不正确的是（）。

A．建筑物和房间的外部设屏蔽；

B．以合适的路径敷设线路，线路屏蔽；

C．第一类防雷建筑物的独立避雷针及其接地装置作等电位连接；

D．屋面金属体、混凝土内钢筋和金属门窗框架作等电位连接。

25．在防雷击电磁脉冲时，当建筑物或房间的自然构件构成一个格栅形大空间屏蔽时，穿入这类屏蔽的导电金属物正确的处理方法是（）。

A．导电金属物接地；B．导电金属物和其作等电位连接；

C．导电金属物作屏蔽；D．导电金属物和其绝缘。

26．在防雷击电磁脉冲时，每幢建筑物本身应采用（）接地系统。

A．独立；B．屏蔽；C．共用；D．局部。

27．为防雷击电磁脉冲，当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，其接地装置处理正确的是将其接地装置（）。

A．互相分开20m以上；B．互相靠近，lm；

C．互相连接；D．互相绝缘．

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28．为防雷击电磁脉冲，所有进入建筑物的外来导电物在各防雷区的界面处做（）处理。

A．作电气连接；B．作等电位连接；C．作屏蔽处理；D．作绝缘处理

29．为防雷击电磁脉冲，环行接地体和内部环形导体连到钢筋或金属立面等其他屏蔽构件上，宜每隔（）连接一次。

A．2m；B．3m；C．4m；D．5m．

30．对于有防雷击电磁脉冲要求采用漏电保护器的建筑物，当供电电源采用TN系统时，从建筑物内总配电盘（箱）开始引出的配电线路和分支线路必须采用（）接地系统。

A．TN-C-S；B．TN-S；C．TN-C；D．局部TT。

31．各类防雷建筑物，等电位连接带的截面不应小于（）。

A．镀锌钢50mm2；B．铝40mm2；C．铝25mm2；D．铜16mm2。

32．在建筑物进线处和其他防雷区界面处的最大电涌电压，即电涌保护器的最大钳压加上其两端引线的感应电压和所设系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调—致。

为使最大电涌电压足够低，其两端的引线应做到（）。

A．最长；B．最短；C．无限制：

D．适当。

33．为防雷击电磁脉冲，安装在供电系统中的电源电涌保护器必须能承受（）。

A．安装处的短路电流；B．安装处的额定电流；

C．安装处的雷电流；D．预期通过它的雷电流。

34．在LPZ0A或LPZ0B和LPZ1区交界处，在从室外引来的线路上安装的SPD，应选用符合（）试验的产品。

AI级分类；B．II级分类；C．III级分类；D．IV级分类。

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电涌保护器（浪涌保护器，以前称过电压保护器）

（Surgeprotectivedevice，SPD）

目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件。

它至少含有一非线性元件

最大持续运行电压UC

（Maximumcontinuousoperatingvoltage）

可能持续加于电涌保护器的最大方均根电压或直流电压，等于电涌保护器的额定电压

标称放电电流In

（Nominaldischargecurrent）

流过SPD、8/20μs电流波的峰值电流。

用于对SPD做II级分类试验，也用于对SPD做I级和II级分类试验的预处理

冲击电流Iimp

（Impulsecurrent）

规定包括幅值电流Ipeak和电荷Q

II级分类试验的最大放电电流Imax

（MaximumdischargecurrentImaxforclassIItest）

流过SPD、8/20μs电流波的峰值电流。

用于II级分类试验。

Imax大于In

I级分类试验

（CalssItests）

用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流Iimp做的试验。

最大冲击电流在10ms内通过的电荷Q（As）等于幅值电流Ipesk（kA）的二分之一，即Q（As）=0.5Ipesk（kA）

II级分类试验

（CalssItests）

用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流Imax做的试验。

混合波

（Combinationwave）

发生器产生1.2/50μs冲击电压加于开路电路和8/20μs冲击电流加于短路电路，开路电压的符号为Uoc

III级分类试验

（CalssIIItests）

用混合波（1.2/50μs、8/20μs）做的试验

电压开关型SPD

（VoltageswitchingtypeSPD）

无电涌出现时为高阻抗，当出现电压电涌时突变为低阻抗。

通常采用放电间隙、充气放电管、闸流管和三端双向可控硅元件做这类SPD的组件。

有时称这类SPD为“短路开关型”或“克罗巴型”SPD

限压型SPD

（VoltagelimitingtypeSPD）

无电涌出现时为高阻抗，随着电涌电流和电压的增加，阻抗跟着连续变小。

通常采用压敏电阻、抑制二极管做这类SPD的组件。

有时称这类SPD为“箝压型”SPD

组合型SPD

（CombinationtypeSPD）

由电压开关型组件和限压型组件组合而成，可以显示为电压开关型或限压型或这两者都有的特性，这决定于所加电压的特性

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35．第一类防雷建筑物，采用架空避雷线保护，已知冲击接地电阻：

Ri=10Ω，避雷线的支柱高度：

h=20m，避雷线的水平长度：

l=50m，避雷线至被保护物的空气中距离Sa2=（）。

A．3.25m；B．3.35m；C．4.1m；D．4.7m。

∵

∴

36．第一类防雷建筑物，低压线路在入口端采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线，并使用一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入，己知埋地电缆处的土壤电阻ρ＝100Ω·m。

求金属铠装电缆或护套电缆穿钢管埋于地中的长度应为（）。

A．18m；B．20m；C．25m；D．30m。

37．第二类防雷建筑物，当仅利用建筑四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，引下线的平均间距不应大于（）。

A．10rn；B．12m；C．15m；D．18m。

38．对建筑物防雷进行分类，下列判断不正确的是（）。

A．具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者，一类；

B．具有1区爆炸危险环境的建筑，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者，二类；

C．具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物，三类；

D．预计雷击次数大于或等于0.012次／a，且小于或等于0.06次／a的部、省级办公建筑及其他重要或人员密集的公共建筑物，三类。

39．第一类防雷建筑物，下列防雷措施不正确的是（）。

A．避雷网网格尺寸：

6mx4m；

B．独立避雷针的接地装置和进出被保护建筑物的管道连接；

C．钢筋混凝土屋面内的钢筋，每隔20m用引下线接地一次；

D．每根引下线的冲击接地电阻为5Ω。

40．信息系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件和建筑物的共用接地系统的等电位连接，当采用M型等电位连接网络时，信息系统的所有金属组件和建筑物共用接地系统的各组件之间应采取的措施是（）。

A．仅在等电位连接点处连接；B．多点互连；

C．相互间应绝缘；D．通过SPD进行连接。

41．在下列几组数值中，110kV系统的过电压允许水平正确值是（）。

A．工频过电压1.0√3p．u．；操作过电压（相对地）1.5p．u．；

B．工频过电压1.1√3p．u．；操作过电压（相对地）2.0p．u．；

C．工频过电压1.3p．u．；操作过电压（相对地）3.0p．u．；

D．工频过电压1.4p．u．；操作过电压（相对地）4.0p．u．。

42．单根避雷线在hx水平面上每侧保护范围的宽度rx和避雷线悬挂高度h之间的计算表达式（设hx≥

）应为下列各项中的（）。

（其中p为高度影响系数）

A．0.5（h-hx）p；B．（1.5h-2hx）p；C．0.47（h-hx）p；D．（h-1.53hx）p。

43．对于66kV及以下系统，为防止空载线路开断时产生操作过电压，在选用操作断路器时应该使其开断空载线路过电压不超过（）。

A．1.0p．u．；B．1.3p．u．；C．3.0p．u．；D．4.0p．u．。

44．在66kV及以下的、经消弧线圈接地的系统，发生单相间歇性电弧接地故障时产生的过电压，一般情况下最大过电压不超过（）。

A．2.0p．u．；B．2.5p．u．；C3.2p．u．；D．3.5p．u．．

45．在绝缘配合中110kV的变压器（电压互感器）的标准绝缘水平是指该设备的标准雷电冲击全波耐受电压为（），

A．200kV；B．325kV；C．480kV；D．950kV．

46．110kV进线全部为架空进线的GIS变电所，在GIS管道和架空线路的连接处，已经装设金属氧化物避雷器，请问：

变压器或GIS一次回路的任何电气部分至该避雷器间的最大电气距离不超过参考值（），则无需另加避雷器即可满足保护要求。

A．50m；B．95m；C．130m；D．160m。

47．110kV变电所中电气设备、绝缘子串、空气间隙的绝缘配合，在以下几项中（）是以避雷器保护水平为基础进行绝缘配合的。

A．电气设备操作冲击绝缘水平；

B．绝缘子串、空气间隙的操作冲击绝缘强度；

C．电气设备、绝缘子串和空气间隙的雷电冲击强度；

D．绝缘子串、空气间隙的操作过电压要求的绝缘水平。

48．送电线路及变电所电瓷外绝缘的绝缘配合，不应考虑系统中出现的（）电压。

A．系统最高运行电压；B．工频过电压及谐振过电压；

C．操作过电压；D．雷电过电压．

49，绝缘配合中，雷电冲击电压波的波形（极性，波头时间μs／波尾时间μs）应选择（）。

A．+1.2／50：

B．-1.2/50；C．+1.5／40；D．-1.5/40。

50．一类防雷建筑当建筑物高于30m时，应采取以下防侧击雷的措施：

①从30m起每隔不大于（）m沿建筑物四周设水平避雷带并和引下线相连；②（）m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物和防雷装置连接。

A．6，40；B．10，30；C．6，30；D．4，50。

51．3～6kV电力系统的工频过电压，其允许水平一般不超过（）。

A．√3p．u．；B．1.3p．u．；C．1.1√3p．u．；D．

p．u．。

52．目前，在选择配电装置及电气绝缘水平时，对于35kV及以下（低电阻接地系统）计算用操作过电压水平为（）。

A．4.0p．u．；B．3.2p．u．；C3.0p．u．；D．1.5倍。

53．单支避雷针有它的保护范围。

避雷针在地面上保护半径的公式为r＝1.5hp，其中p为高度影响系数，其值和避雷针高度h有关，在30m

A．h增大，则p减小；B．h增大，则p增大；

C．p是个定值；D．其他。

54．对于两支等高避雷针，为达到充分的保护范围，两避雷针之间的距离D和针高h的比值，不宜大于（）。

A．15；B．10；C．5；D．3。

55．第一类防雷建筑物为防雷电感应，现场浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝土屋面，其钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路，并应每隔（）采用引下线接地一次。

A．12～18m；B．18～24m；C．24～30m；D．30～36m。

56．第一类防雷建筑物为防雷电感应金属屋面周边每隔（）应采用引下线接地一次。

A．12～18m；B．18～24m；C24～30m；D．30～36m。

57．信息系统防雷击的等电位连接，有两种基本的结构，即S型星型和M型网型。

通常，对于一个相对延伸较大的开环系统，宜采用（）型结构。

A．S型星型；B．M型网型；C都可以；D．其他。

58．电涌保护器必须能承受预期通过它们的电流，并应符合以下两个附加要求：

通过电涌时的最大钳压、有能力（）在雷电流通后产生的工频电流。

A．流通；B．减小；C．限制；D．熄灭。

二、多选题

1．系统运行中出现于设备绝