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高电压工程技术考试试题及解析

高电压工程技术是电力系统安全稳定运行的基石，其涉及领域广泛，理论与实践结合紧密。为帮助相关从业人员巩固专业知识、提升应试能力，本文精心编撰了一套高电压工程技术考试试题及深度解析。试题内容涵盖高电压绝缘、过电压防护、高电压试验等核心模块，旨在考察对基本概念、原理及工程应用的掌握程度。

一、选择题(每题只有一个正确答案)

1.在均匀电场中，气体的击穿电压与气体压力P、极间距离d的乘积有关。当Pd值较大时，气体击穿电压随Pd的增大而呈现何种趋势？

A.线性增大

B.先增大后减小

C.线性减小

D.基本不变

答案：B

解析：本题考查气体击穿的巴申定律。巴申定律指出，在均匀电场中，当气体成分和电极材料一定时，气体的击穿电压Ub是气体压力P与极间距离d乘积的函数，即Ub=f(Pd)。该函数曲线呈现“U”形，存在一个最小值。当Pd值较小（例如高真空或低气压长间隙）时，击穿电压随Pd增大而降低；当Pd值超过最小值对应的数值后，随着Pd的进一步增大，击穿电压则随Pd的增大而升高。这是因为在不同的Pd区域，气体电离和消电离的主导机制发生了变化。因此，当Pd值较大时，击穿电压随Pd增大而增大，但并非线性，不过在本题给定的选项中，B选项“先增大后减小”描述了巴申曲线的整体特征，而题目问的是“Pd值较大时”的趋势，结合选项设置，B为最恰当的答案。

2.下列哪种电介质极化形式的极化时间最长，通常在毫秒级甚至秒级？

A.电子式极化

B.离子式极化

C.偶极子式极化

D.夹层极化

答案：D

解析：本题考查电介质的极化类型及其特点。电子式极化（A）是在外电场作用下，原子外层电子云相对原子核发生位移形成的极化，极化时间极短，约为10^-15～10^-13秒。离子式极化（B）发生在离子键构成的电介质中，离子在电场作用下发生相对位移形成极化，极化时间约为10^-13～10^-12秒。偶极子式极化（C）是极性电介质分子的固有偶极矩在外电场作用下定向排列产生的极化，其极化时间较长，约为10^-10～10^-2秒，与温度有较大关系。夹层极化（D）则发生在由多种电介质组成的复合绝缘结构中，由于不同电介质的介电常数和电导率不同，在电场作用下，界面处会积累空间电荷，导致整个介质的极化过程变得缓慢，其极化时间可长达毫秒甚至秒的数量级。因此，本题正确答案为D。

3.在电力系统中，下列哪种过电压的持续时间通常最长？

A.大气过电压

B.操作过电压

C.工频过电压

D.谐振过电压

答案：C

解析：本题考查各类过电压的基本特性。大气过电压（A）由雷击引起，持续时间极短，以微秒计。操作过电压（B）由系统操作或故障引起，持续时间较大气过电压长，通常为毫秒级。工频过电压（C）是指电力系统在正常或故障运行时，由于电路参数发生变化而产生的频率为工频（或接近工频）的过电压，其持续时间最长，可能持续数秒甚至更长，直到系统恢复正常或采取措施限制为止。谐振过电压（D）的持续时间取决于引起谐振的条件是否持续存在，如果谐振条件不消除，谐振过电压也可能持续较长时间，但其本质上是一种特殊的电磁振荡，与纯粹的工频过电压在产生机理和波形特征上仍有区别。综合比较，工频过电压的持续时间通常最长，故答案为C。

4.对电力设备进行绝缘预防性试验时，下列哪种试验方法通常被认为是判断绝缘是否存在集中性缺陷的有效方法？

A.测量绝缘电阻

B.测量介质损耗因数tanδ

C.局部放电测量

D.直流耐压试验

答案：D

解析：本题考查绝缘预防性试验的原理与应用。测量绝缘电阻（A）能反映整体绝缘状况，但对局部缺陷不够敏感。测量介质损耗因数tanδ（B）主要反映绝缘的整体受潮、劣化或普遍缺陷，对集中性缺陷的灵敏度不如局部放电或耐压试验。局部放电测量（C）是检测绝缘内部是否存在局部放电现象，是发现早期潜伏性集中性缺陷的有效手段之一，但局部放电的标准和判断较为复杂，且并非所有集中性缺陷都会产生明显的局部放电。直流耐压试验（D）通过施加较高的直流电压，能有效地暴露绝缘中的集中性缺陷，如气泡、裂缝、机械损伤等。当绝缘中存在集中性缺陷时，在直流高压作用下，缺陷处会发生局部击穿或沿面闪络，从而判断绝缘不合格。因此，直流耐压试验是判断集中性缺陷的有效方法，答案为D。需要注意的是，直流耐压试验对某些绝缘材料（如油纸绝缘）有一定的积累效应，应合理选择试验参数。

二、判断题(正确的打√，错误的打×)

1.电介质的电导率随温度的升高而增大，这是由于温度升高使得介质内部的离子运动加剧。（）

答案：√

解析：电介质的电导率主要由介质内部的载流子（离子、电子）浓度和迁移率决定。对于大多数电介质而言，尤其是离子导电为主的电介质，温度升高会显著增加离子的热运动能量，使其更容易克