避雷器耐壓試驗

《避雷器耐壓實驗》避雷器直流耐壓實驗避雷器直流耐壓實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

避雷器施加高壓電壓時，避雷器不可避免地要產(chǎn)生泄流電流，這時衡量避雷器質(zhì)量好壞與否合格的一種重要指標(biāo)。

二、實驗數(shù)據(jù)

其實驗數(shù)據(jù)≦50微安

三、實驗環(huán)節(jié)

1、首先拆除避雷器上與計數(shù)器連線。

2然后用計數(shù)器檢測儀將計數(shù)器進行實驗。

3、用搖表測量避雷器上口對底座，上口對地及底座對地的絕緣電阻，其阻值應(yīng)≥2500兆歐。

3連接操作箱與直流高壓發(fā)生器及避雷器之間的連線，儀器必須可靠接地。

4、合上電源開關(guān)，按下操作箱上的“啟動”按鈕，“電源”批示燈亮，慢慢調(diào)節(jié)“粗調(diào)”旋鈕，操作箱電壓表顯示所調(diào)電壓，當(dāng)微安表顯示電流靠近1000微安時，可用“細(xì)調(diào)”旋鈕調(diào)節(jié)，當(dāng)微安表顯示1000微安時，停止調(diào)節(jié)，快速統(tǒng)計電壓表電壓值，同時按下75%電壓顯示鎖存按鈕，將電壓表電壓降至75%的電壓值，然后開始計時1分鐘，1分鐘后統(tǒng)計微安表上顯示的電壓值。

6、降壓，當(dāng)電壓表上電壓顯示為零時，“零位”批示燈亮，按下“停止”按鈕和電源開關(guān)。

7、用放電棒對高壓發(fā)生器及避雷器進行充足放電。

8、然后用搖表搖測避雷器上口對地，上口對底座，底座對地的絕緣電阻。

9、恢復(fù)所拆避雷器及計數(shù)器接線。

四、注意事項

1、實驗設(shè)備在通電前，務(wù)必接上地線。

2、實驗前應(yīng)將避雷器清掃干凈，以減少測量誤差。

3、接好線應(yīng)復(fù)查無誤后方可加壓，同時應(yīng)檢查接地與否良好。

4、開機前應(yīng)檢查操作箱“粗調(diào)”“細(xì)調(diào)”旋鈕與否良好，與否在零位。

5、實驗前，應(yīng)檢查電源電壓AC220V。

6、加壓速度不能太快，以避免忽然高壓損壞避雷器。

7、在實驗過程中應(yīng)親密觀察避雷器及各表計，如出現(xiàn)異常狀況，應(yīng)立刻降壓，并切斷操作箱電源，停止操作。

五、主接線圖

避雷器直流耐壓實驗.doc避雷器直流耐壓實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

避雷器施加高壓電壓時，避雷器不可避免地要產(chǎn)生泄流電流，這時衡量避雷器質(zhì)量好壞與否合格的一種重要指標(biāo)。

二、實驗數(shù)據(jù)

其實驗數(shù)據(jù)?50微安

三、實驗環(huán)節(jié)

1、首先拆除避雷器上與計數(shù)器連線。

2然后用計數(shù)器檢測儀將計數(shù)器進行實驗。

3、用搖表測量避雷器上口對底座，上口對地及底座對地的絕緣電阻，其阻值應(yīng)?2500兆歐。

3連接操作箱與直流高壓發(fā)生器及避雷器之間的連線，儀器必須可靠接地。

4、合上電源開關(guān)，按下操作箱上的“啟動”按鈕，“電源”批示燈亮，慢慢調(diào)節(jié)“粗調(diào)”旋鈕，操作箱電壓表顯示所調(diào)電壓，當(dāng)微安表顯示電流靠近1000微安時，可用“細(xì)調(diào)”旋鈕調(diào)節(jié)，當(dāng)微安表顯示1000微安時，停止調(diào)節(jié)，快速統(tǒng)計電壓表電壓值，同時按下75%電壓顯示鎖存按鈕，將電壓表電壓降至75%的電壓值，然后開始計時1分鐘，1分鐘后統(tǒng)計微安表上顯示的電壓值。

6、降壓，當(dāng)電壓表上電壓顯示為零時，“零位”批示燈亮，按下“停止”按鈕和電源開關(guān)。

7、用放電棒對高壓發(fā)生器及避雷器進行充足放電。

8、然后用搖表搖測避雷器上口對地，上口對底座，底座對地的絕緣電阻。

9、恢復(fù)所拆避雷器及計數(shù)器接線。

四、注意事項

1、實驗設(shè)備在通電前，務(wù)必接上地線。

2、實驗前應(yīng)將避雷器清掃干凈，以減少測量誤差。

3、接好線應(yīng)復(fù)查無誤后方可加壓，同時應(yīng)檢查接地與否良好。

4、開機前應(yīng)檢查操作箱“粗調(diào)”“細(xì)調(diào)”旋鈕與否良好，與否在零位。

5、實驗前，應(yīng)檢查電源電壓AC220V。

6、加壓速度不能太快，以避免忽然高壓損壞避雷器。

7、在實驗過程中應(yīng)親密觀察避雷器及各表計，如出現(xiàn)異常狀況，應(yīng)立刻降壓，并切斷操作箱電源，停止操作。

五、主接線圖

避微安雷表

備

壓器筒

操作箱

避雷器實驗避雷器實驗

一．實驗?zāi)康模?/p>

理解閥型避雷器的種類、型號、規(guī)格、工作原理及不同種類避雷器的構(gòu)造和合用范疇，掌握閥型避雷器電氣防止性實驗的項目、具體內(nèi)容、實驗原則及實驗辦法。

二．預(yù)習(xí)要點：

概念：滅弧電壓、沖擊放電電壓、工頻放電電壓、殘壓、保護比、切斷比、工頻續(xù)流、直流電導(dǎo)電流、非線性系數(shù)、沖擊系數(shù)。

判斷：普通閥型避雷器閥片熱容量小，磁吹閥型避雷器閥片熱容量較大。

推理：普通閥型避雷器只用于限制大氣過電壓，磁吹閥型避雷器既可用于限制大氣過電壓也可用于限制內(nèi)部過電壓。

有關(guān)知識點：大氣過電壓、內(nèi)過電壓、伏秒特性、沖擊耐壓強度、絕緣配合、雷電流計算原則。

三．實驗項目：

1．FS-10型避雷器實驗

（1）．絕緣電阻檢查

（2）．工頻放電電壓測試

2．FZ-15型避雷器實驗

（1）．絕緣電阻檢查

（2）．泄漏電流及非線性系數(shù)的測試

四．實驗闡明：

閥型避雷器分普通型和磁吹型兩類，普通型又分FS型（配電型）和FZ型（站用型）兩種。它們的作用過程都是在雷電波入侵時擊穿火花間隙，通過閥片（非線性電阻）泄導(dǎo)雷電流并限制殘壓值，在雷電過后又通過閥片減小工頻續(xù)流并通過火花間隙的自然熄弧能力在工頻續(xù)流第一次過零時切斷之，避雷器實際工作時的通流時間≯10ms（半個工頻周期）。FS型避雷器的構(gòu)造最簡樸，如圖4-1所示，由火花間隙和非線性電阻（閥片）串聯(lián)構(gòu)成。FZ型避雷器的構(gòu)造特點是在火花間隙上并聯(lián)有均壓電阻（也為非線性電阻），如圖4-2所示，增設(shè)均壓電阻是為了提高避雷器的保護性能，由于多個火花間隙串聯(lián)后將引發(fā)間隙上工頻電壓分布不均，并隨外瓷套電壓分布而變化，從而引發(fā)避雷器間隙恢復(fù)電壓的不均勻及不穩(wěn)定，減少避雷器熄弧能力，同時其工頻放電電壓也將下降和不穩(wěn)定。加上均壓電阻后，工頻電壓將按電阻分布，從而大大改善間隙工頻電壓的分布均勻度，提高避雷器的保護性能。非線性

α

電阻的伏安特性式為：U=CI，其中C為材料系數(shù)，α即為非線性系數(shù)（普通型閥片的α≈0.2、磁吹型閥片的α≈0.24、FZ型避雷器因均壓電阻的影響，其整體α≈0.35～0.45），其伏安特性曲線如圖4-3所示。可見流過非線性電阻的電流越大，其阻值越小，反之其阻值越大，這種特性對避雷器泄導(dǎo)雷電流并限制殘壓，減小并切斷工頻續(xù)流都很有利。另外，F(xiàn)S型避雷器的工作電壓較低（≤10kv），而FZ型避雷器工作電壓可做到220kv。FZ型避雷器中的非線性電阻（均壓電阻和閥片）的熱容量較FS型為大，因其工作時要長久流過工頻漏電流（很小、微安級）。磁吹型避雷器有FCZ型（電站用）和FCD型（旋轉(zhuǎn)電機用）兩種，其構(gòu)造與FZ型相似，間隙上都有均壓電阻，只是磁吹型避雷器采用磁吹間隙，并配有磁場線圈和輔助間隙。由于以上構(gòu)造上的不同，因此對FS型和FZ（FCZ、FCD）型避雷器的防止性實驗項目和原則都有很大的不同。

根據(jù)《電力設(shè)備防止性實驗規(guī)程》，對FS型避雷器重要應(yīng)做絕緣電阻檢查和工頻放電電壓實驗，對FZ（及FCZ、FCD）型避雷器則應(yīng)做絕緣電阻檢查和直流泄漏電流及非線性系數(shù)的測試。只有在其解體檢修后才規(guī)定做工頻放電電壓實驗（需要專門設(shè)備）。避雷器其它的防止性實驗還涉及底座絕緣電阻的檢查、放電計數(shù)器的檢查及瓷套密封性檢查等。

避雷器實驗應(yīng)在每年雷雨季節(jié)前及大修后或必要時進行。絕緣電阻的檢查應(yīng)采用電壓≥2500v及量程≥2500MΩ的兆歐表。規(guī)定對于FS型避雷器絕緣電阻應(yīng)不低于2500MΩ；FZ（FCZ、FCD）型避雷器絕緣電阻與前次或同類型的測試值比較，不應(yīng)有明顯差別。FS型避雷器的工頻放電電壓實驗的合格值如表4-1所列。

表4-1

FS型避雷器的工頻放電電壓值：

FZ型避雷器的直流泄漏電流及非線性系數(shù)的測試的實驗電壓及電導(dǎo)電流值如表4-2所列，所測泄漏電流值還應(yīng)與歷年數(shù)據(jù)相比較，不應(yīng)有明顯變化，同相元件電導(dǎo)電流差值不應(yīng)不不大于30%。

表4-2

FZ型避雷器的直流泄漏實驗電壓及電導(dǎo)電流值：

（式4-1）

非線性系數(shù)按式4-2計算：

（式4-2）

同相組合元件的非線性系數(shù)差值不應(yīng)不不大于0.05。

圖4-1

FS型避雷器構(gòu)造及圖4-2

FZ型避雷器圖4-3

非線性電阻的

電路示意圖電路示意圖伏安特性曲線

五．儀器設(shè)備：

50/5實驗裝置一套

水阻一只

高壓硅堆一只

濾波電容一只

微安表一只

電壓表一只

高壓靜電電壓表一只

FS-10型避雷器一只

FZ-15型避雷器一只

六．實驗接線：

圖4-4

絕緣電阻測試接線圖圖4-5

FS型避雷器工頻放電實驗接線圖

（a）微安表接在避雷器處（b）微安表接在實驗變壓器尾端

圖4-6

FZ型避雷器工頻放電實驗接線圖

七．實驗環(huán)節(jié)：

1．FS-10型避雷器實驗

（1）．絕緣電阻檢查

測試接線如圖4-4所示，測試前應(yīng)把避雷器表面清潔干凈，檢查有無外傷，兩端頭有無松動及銹蝕。測試時避雷器應(yīng)豎放，先檢查兆歐表的零位和最大偏轉(zhuǎn)位，然后夾好接線，以120轉(zhuǎn)/分的速度勻速搖轉(zhuǎn)兆歐表，讀取穩(wěn)定的讀數(shù)；為消除表面泄露的影響，可做一屏蔽環(huán)并接于兆歐表的G端，使表面泄露不影響讀數(shù)。

所測得的絕緣電阻如果不大于2500MΩ，可能是避雷器瓷套密封不良引發(fā)內(nèi)部受潮所至。

（2）．工頻放電電壓測試

測試接線如圖4-5所示，實驗電路中應(yīng)設(shè)保護電阻R，用來限制擊穿放電時的放電電流，規(guī)定將此電流幅值限制到0.7A下列，以避免放電燒壞火花間隙；控制電路應(yīng)設(shè)電流速斷保護，規(guī)定間隙放電后在0.5s內(nèi)切斷電源。電壓測量可在低壓側(cè)進行，并通過變比折算出高壓側(cè)電壓，實驗環(huán)節(jié)：

①檢查接線對的后，接通電源；

②合上高壓實驗開關(guān)，勻速升壓（≈2kv/s），直至避雷器擊穿放電，并統(tǒng)計此時的電壓值，然后將調(diào)壓器電壓降至零，斷開高壓實驗開關(guān)；

③重復(fù)環(huán)節(jié)②三次，每次間隔時間不不大于1min，取三次放電電壓平均值為此避雷器的工頻放電電壓；

④切斷電源。

2．FZ-15型避雷器實驗

（1）．絕緣電阻檢查

測試辦法與測FS型避雷器絕緣電阻時相似，所不同的是因FZ型避雷器火花間隙上并聯(lián)有均壓電阻，故所測得的值比FS

型要小得多。規(guī)程中沒有規(guī)定具體數(shù)值，但必須做相對

比較。如果與前次比較明顯偏小，則可能是避雷器瓷套密封不良引發(fā)內(nèi)部受潮；如果明顯增大，則可能是避雷器均壓電阻接觸不良或斷裂所至。

（2）．泄漏電流及非線性系數(shù)的測試

測試接線如圖4-6所示，注意高壓硅堆的方向應(yīng)使實驗電壓呈負(fù)極性，規(guī)定實驗電壓的脈動系數(shù)不不不大于±1.5%，普通是在回路上并接0.01～0.1μf的濾波電容C，保護電阻R應(yīng)使避雷器放電時的放電電流不不不大于硅堆最大允許電流，應(yīng)直接測量加在避雷器上的實驗電壓（普通用靜電電壓表測量），測量精確度應(yīng)在3級或以上，電導(dǎo)電流可在圖中A、B、C三處測量，以A處為優(yōu)選，注旨在C處測量時除避雷器外的其它實驗設(shè)備的接地端應(yīng)接于實驗變壓器的X端，并空升一次以檢查其它泄露狀況。電流測量精確度應(yīng)在0.5級或以上，實驗環(huán)節(jié)：

①檢查接線對的后，接通電源；

②合上高壓實驗開關(guān)，勻速升壓（≈2kv/s）至U1，統(tǒng)計此時的電導(dǎo)電流（I1），然后繼續(xù)勻速升壓至U2，并統(tǒng)計此時的電導(dǎo)電流（I2），完畢后將電壓降至零，斷開高壓實驗開關(guān)，切斷電源；

③放電，對濾波電容。普通先通過電阻放電，然后再直接放電并掛上接地線。

八、實驗數(shù)據(jù)分析

1.實驗原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計

FS型避雷器

絕緣電阻

FZ型避雷器

絕緣電阻

2.

實驗數(shù)據(jù)解決與分析

FS-10型避雷器

（1）根據(jù)絕緣電阻

，即絕緣電阻檢查合格；

（2）由表4-1可知，F(xiàn)S-10型避雷器工頻放電電壓的范疇23~33kV，實驗數(shù)據(jù)符合。

綜合得：FS-10型避雷器合格。

FZ-15型避雷器

（1）通過幾次重復(fù)測量絕緣電阻R值都在

左右，相對比較可知絕緣電阻檢查合格；

（2）由上表可得，當(dāng)實驗電壓分別為6kV和12kV時，泄露電流在（3）非線性系數(shù)的測試和計算

由表格數(shù)據(jù)和式4-2可得

。

第一次實驗的非線性系數(shù)

第二次實驗的非線性系數(shù)

根據(jù)同相組合元件的非線性系數(shù)差值不應(yīng)不不大于0.05可知，兩次實驗所得數(shù)據(jù)均滿足規(guī)定。

綜合得：FZ-15型避雷器也是合格的。

九、心得體會

這次避雷器的實驗，整體來說難度不大，并且環(huán)節(jié)也不是很繁多，有學(xué)姐和學(xué)長操作并指導(dǎo)我們進行實驗，但是實驗存在一定的危險性，因此在操作時要注意安全。通過這次實驗，我們理解了普通閥型避雷器的FS型和FZ型兩者的作用過程，通過測量它們的參數(shù)，來判斷被試品與否合格。最重要的是學(xué)會了檢查一種設(shè)備與否合格的辦法：在做實驗之前，需要懂得三個參數(shù)：①實驗參數(shù)：實驗品的電壓、電流，以及須獲得參數(shù)的變化范疇，提高實驗的精確性；②設(shè)備參數(shù)：如設(shè)備的容量、電壓等，以確保明驗所加電壓不會超出設(shè)備的允許范疇；③實驗辦法。這是做好一種實驗的核心環(huán)節(jié)。

做高電壓實驗必須注意安全、細(xì)心、認(rèn)真的觀察實驗現(xiàn)象，并能對實驗的正?；虍惓，F(xiàn)象進行分析。避雷器實驗屬于破壞性實驗，實驗所加電壓屬于高壓，因此做實驗時我們必須嚴(yán)格按照安全規(guī)范和老師的規(guī)定來完畢實驗，確保安全性。

我們做避雷器實驗之前，應(yīng)當(dāng)理解避雷器分為哪些避雷器，各自的構(gòu)造、優(yōu)缺點和合用范疇；用哪些參數(shù)來衡量避雷器的好壞。并能夠延伸到避雷的形式有哪些（如：避雷針、避雷線、避雷器等），其作用過程，保護范疇等。學(xué)會知識的聯(lián)系，進一步理解和拓展，學(xué)以致用，才是我們實驗的真正目的。

不管實驗的過程與成果怎么樣，我們必須擺正態(tài)度，認(rèn)真地做好實驗，才會讓我們學(xué)到更多的知識，在后來的道路上越走越遠(yuǎn)。

避雷器實驗

避雷器在制造過程中可能存在缺點而未被檢查出來，如在空氣潮濕的時候或季節(jié)裝配出廠，預(yù)先帶進潮氣；在運輸過程中受損，內(nèi)部瓷碗破裂，并聯(lián)電阻震斷，外部瓷套碰傷或者在運輸中受潮，瓷套端部不平，滾壓不嚴(yán)，密封橡膠墊圈老化變硬，瓷套裂紋以及并聯(lián)電阻和閥片在運行中老化等。這些劣化都能夠通過防止性實驗來發(fā)現(xiàn)，從而避免避雷器在運行中的誤動作和爆炸等事故。

避雷器按構(gòu)造分為保護間隙和管式避雷器、閥式避雷器(配電型FS、變電所型FZ)磁吹閥式避雷器和金屬氧化物避雷器。

其中保護間隙和管式避雷器、磁吹閥式避雷器等均被慢慢裁減，閥式避雷器稍有使用。對與閥式避雷器的實驗項目重要有兩種狀況：

不帶并聯(lián)電阻的閥式避雷器重要實驗項目有：絕緣電阻實驗（用2500V兆歐表）、工頻放電電壓實驗。

帶并聯(lián)電阻的閥式避雷器（涉及FZ型，F(xiàn)CZ型和FCD型磁吹避雷器）實驗重要實驗項目有：絕緣電阻實驗、工頻放電電壓實驗和電導(dǎo)電流實驗，其中電導(dǎo)電流實驗可停電實驗，也可帶電進行測量。

相對來說，金屬氧化物避雷器現(xiàn)在得到越來越廣泛的應(yīng)用，下面就重要介紹一下金屬氧化物的有關(guān)狀況。

一、金屬氧化物避雷器介紹

金屬氧化物避雷器(MOA)又稱氧化鋅避雷器，是一種與傳統(tǒng)避雷器概念有很大不同的新型避雷器，從80年代中期開始，它已在電力系統(tǒng)推廣應(yīng)用并已批量生產(chǎn)。它重要由氧化鋅壓敏電阻構(gòu)成，每一塊壓敏電阻從制成時就有它的一定開關(guān)電壓（叫壓敏電壓），在正常的工作電壓下（即不大于壓敏電壓）壓敏電阻值很大，相稱于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下（不不大于壓敏電壓），壓敏電阻呈低值被擊穿，相稱于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻的被擊穿狀態(tài)是能夠恢復(fù)的；當(dāng)高于壓敏電壓的電壓撤銷后，它又恢復(fù)了高阻狀態(tài)。因此，在電力線上如安裝氧化鋅避雷器后，當(dāng)雷擊時，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地，使電源線上的電壓控制在安全范疇內(nèi)，從而保護了電器設(shè)備的安全。

MOA與其它傳統(tǒng)避雷器的區(qū)別在于：其它類型避雷器，從羊角間隙到FCZ磁吹式避雷器，其內(nèi)部空氣間隙起著十分重要的作用，在正常運行時靠間隙將閥片與電源隔開，出現(xiàn)過電壓間隙才被擊穿，閥片放電泄流。而氧化鋅避雷器是用氧化鋅閥片疊裝而成的，可完全取消間隙，這就解決了因間隙放電時限及放電穩(wěn)定性所引發(fā)的多個問題。由于氧化鋅閥片含有非線性特性好的特點，從而使避雷器的特性和構(gòu)造發(fā)生了重大變化。

在額定電壓下，流過氧化鋅避雷器閥片的電流僅為5-10A，相稱于絕緣體。因此，它能夠不用火花間隙來隔離工作電壓與閥片。當(dāng)作用在金屬氧化鋅避雷器上的電壓超出定值（起動電壓）時，閥片“導(dǎo)通”將大電流通過閥片泄入地中，此時其殘壓不會超出被保護設(shè)備的耐壓，達成了保護目地。此后，當(dāng)作用電壓降到動作電壓下列時，閥片自動終止“導(dǎo)通”狀態(tài)，恢復(fù)絕緣狀態(tài)，因此，整個過程不存在電弧燃燒與熄滅的問題。

二、金屬氧化物避雷器實驗

由于MOA是一種新型的避雷器，因以前幾年其實驗辦法和實驗設(shè)備都不很完善，但隨著MOA在電力系統(tǒng)中的推廣和應(yīng)用。對MOA的研究也越來越進一步，運行經(jīng)驗也在逐步積累，隨之也發(fā)現(xiàn)了某些重要的問題。例如：①MOA閥片性能不佳，參數(shù)設(shè)計不合理；②內(nèi)

部絕緣部件爬電距離不夠和材質(zhì)不良，內(nèi)部構(gòu)造不合理；③在裝配中受潮或密封不良造成運行中受潮；④額定電壓選擇不合理等。

隨著運行時間的增加，MOA閥片在長久運行電壓下的老化問題也變得突出，因此加強投運前的交接驗收實驗和運行中的監(jiān)測，及時總結(jié)運行經(jīng)驗是一項重要的工作。

現(xiàn)在國內(nèi)預(yù)試規(guī)程對MOA的實驗有三項規(guī)定：

(1)絕緣電阻實驗；

(2)直流1mA下電壓及75％該電壓下泄漏電流的測量；

(3)運行電壓下交流泄漏電流及阻性分量的測量(有功分量和無功分量)．

對金屬氧化物避雷器的實驗項目及規(guī)定如表9-1所示：

表9-1

金屬氧化物避雷器的實驗項目、周期和規(guī)定

根據(jù)現(xiàn)場條件及廠家規(guī)定，可選擇性地進行下列3個實驗：

1、絕緣電阻實驗

測量前應(yīng)檢查瓷套有無外傷，測量時用兆歐表，把實驗連線與避雷器可靠連接，搖表放水平位置，搖的速度不要太快或太慢，普通120r/s。

當(dāng)天氣潮濕時，瓷套表面對泄漏電流的影響較大，應(yīng)用干凈的布把瓷套表面擦凈。并用金屬絲在下端瓷套的第一裙下部繞一圈再接到搖表的屏蔽接線柱，以消除其影響(其測量值應(yīng)不不大于2500MΩ)。

電壓等級在35kV及下列用2500V兆歐表，35kV以上用

5000V兆歐表。

由于氧化鋅閥片在小電流區(qū)域含有很高的阻值，故絕緣電阻重要取決于閥片內(nèi)部絕緣部件和瓷套。進口避雷器普通按廠家的原則進行絕緣電阻實驗。

閥式避雷器的絕緣電阻實驗與金屬氧化物避雷器的絕緣電阻實驗相似。

2、lmA直流下的電壓及75％該電壓下泄漏電流測量

該項實驗有助于檢查MOA直流參考電壓及MOA在正常運行中的荷電率，對擬定閥片片數(shù)，判斷額定電壓選擇與否合理及老化狀態(tài)都有十分重要的作用。其實驗原理接線圖如圖9-2所示。

25

4A

圖9-2

金屬氧化物避雷器直流實驗接線圖

1—直流電壓發(fā)生器；2—濾波電容；3—靜電電壓表；4—直流微安表；5—試品

實驗環(huán)節(jié)：先以指針式微安表監(jiān)測泄漏電流值，升至1mA。停止升壓擬定此時電壓值，再降壓至該電壓的75％時，測量其泄漏電流，因該電流值較小，應(yīng)用數(shù)字式萬用表來檢測。

實驗中應(yīng)注意的問題：①實驗必須與地絕緣，外表面應(yīng)加屏蔽，屏蔽線要封口；②直流電壓發(fā)生器應(yīng)單獨接地；③試品底部與匝絕緣應(yīng)保持干燥；④現(xiàn)場測量應(yīng)注意場地屏蔽。

實驗分析：①實驗中如U1mA電壓比工廠所提供的數(shù)據(jù)偏差較大，與銘牌不符時，應(yīng)與

下的電流值偏大或電壓加不上去，則有可能嚴(yán)重受潮；廠家進行聯(lián)系。②普通在70％U1mA

電流>50μA，則有可能有受潮狀況。

投運后，隨著運行時間增加，電流有一定增大，但電流不能超出50μA。

3、MOA在持續(xù)運行電壓下的交流泄漏總電流、阻性電流及損耗功率測量

金屬氧化物避雷器（MOA）在保護電力系統(tǒng)安全運行上有十分重要的作用，但由于MOA沒有放電間隙，ZnO電阻片長久承受工頻電壓，沖擊電壓和內(nèi)部受潮等影響，引發(fā)內(nèi)部ZnO閥片（MOA）老化，阻性電流增加，功耗增大，造成MOA內(nèi)部閥片溫度升高，直至發(fā)生熱崩潰。如果MOA在動作負(fù)載下發(fā)生劣化，將會使正常對地絕緣水平減少，泄漏電流增大，直至MOA被擊穿而損壞。為了及時發(fā)現(xiàn)MOA的隱患，需要經(jīng)常監(jiān)測其運行狀態(tài)，MOA老化后，內(nèi)部電阻減小，泄漏電流阻性分量按指數(shù)規(guī)律極大地增加。因此，精確監(jiān)測阻性分

量電流的變化對于MOA的健康診療非常重要。

現(xiàn)在，現(xiàn)在國內(nèi)外測量儀器有：

（1）瑞典NL型MOA泄漏電流分析儀，常配有雷電計數(shù)器(環(huán)形線匝接口)。

（2）日本日立公司的避雷器泄漏電流檢測儀，它可測總泄漏平均值，也可測3次諧波成分，3次諧波經(jīng)函數(shù)變換為阻性電流的信號量。

以上兩種儀器的基本原理是在MOA閥片劣化后，其阻性電流中的諧波成分明顯增加，通過諧波分析法，反映出全電流中阻性電流的變化，但都不明確表明阻性電流的峰值。因容易受系統(tǒng)諧波含量影響，無法反映MOA表面受污穢受潮等問題。

（3）日本LCD-4型阻性電流測量儀。其基本原理是運用外加容性電流將流過閥片的IX的容性電流(無功分量)賠償?shù)簦槐４孀栊噪娏鞣至俊?/p>

國內(nèi)眾多廠家生產(chǎn)的測量儀，其原理大致與LCD-4型相似。這種測量方式可在現(xiàn)場帶電測量，測量較簡便。現(xiàn)場測量應(yīng)注意的問題是：

①注意對的選用參考電壓的相位；

②現(xiàn)場實驗測量回路應(yīng)一點可靠接地；

③220kV及以上電壓等級避雷器在現(xiàn)場帶電測量時應(yīng)注意其相間干擾(現(xiàn)在國內(nèi)有些測量設(shè)備也附帶有移相消除相間干擾的功效)。

10kV氧化鋅避雷器的防止性實驗介紹

王履公

甘肅省蘭州市農(nóng)電公司（730030）

氧化鋅避雷器含有非線性系數(shù)大。限壓特性好、通流量大、響應(yīng)快、殘壓低、無續(xù)流、壽命長、對大氣過電壓和操作過電壓都能起保護作用的特點，特別是對并聯(lián)電容器組的過電壓保護作用，碳化硅閥式避雷器與之無法比擬?，F(xiàn)在氧化鋅避雷器已廣泛用于農(nóng)村電網(wǎng)，由于我國農(nóng)村10kV電網(wǎng)是中性點不接地系統(tǒng)，單相接他故障時，避雷器承受的工作電壓高，時間長，加之氧化鋅閥片制作技術(shù)現(xiàn)在尚不完美，因?qū)嶒炥k法不當(dāng)，查不出有缺點氧化鋅避雷器，曾發(fā)生運行中氧化鋅避雷器爆炸事故。為此應(yīng)按電氣設(shè)備防止性實驗規(guī)程規(guī)定周期，做好氧化鋅避雷器的防止性實驗工作。

一、絕緣電阻實驗

該實驗是多個氧化鋅避雷器的必做項目。重要用于判斷避雷器閥片與否受潮。內(nèi)部零件裝配與否合格。實驗前應(yīng)將避雷器瓷套管擦凈，用2500V搖表測出的絕緣電阻應(yīng)不不大于

1000MΩ。

二、測避雷器通過lmA電流時直流電壓值U1mA。

該電壓又稱標(biāo)稱直流電壓、參考電壓、最小參考電壓、臨界動作電壓、起始動作電壓等等。該電壓反映氧化鋅避雷器由小電流工作區(qū)到大電流工作區(qū)的分界點，是無間隙氧化鋅避雷器的必做項目。10kV氧化鋅避雷器在12.

7kV電壓下，應(yīng)當(dāng)能工作24h；在15kV電壓下，應(yīng)能工作2h。U1mA直接反映避雷器承受短時過電壓和系統(tǒng)額定電壓的運行能力，能夠檢查避雷器的保護特性、裝配質(zhì)量和老化程度。規(guī)范規(guī)定該值與初始值相差不得不不大于

5％。由于避雷器型號規(guī)格不同、通流量不等、廠家不同等因素，該電壓差值較大。（見表1、表2）筆者認(rèn)為：凡有廠家提供數(shù)據(jù)的，實測

U1mA值與廠家數(shù)據(jù)相比較；凡廠家沒提供數(shù)據(jù)的，安裝時實測U1mA。U1mA值與下式計算值相比較，若在系數(shù)范疇之內(nèi)，可認(rèn)為合格，后來實驗數(shù)值與這次實測值相比較，差值不應(yīng)超出5％。

測試接線如圖1，直流電源選用KGF－30型或JGS－2型晶體管高壓直流電源，電壓脈沖不超出1．5％。

三、測量75％U1mA時的泄漏電流

相似廠家無間隙氧化鋅避雷器U1mA值一覽

表

75%U1mA的值稍不不大于運行相電壓的峰值，該實驗重要檢查長久允許工作電流與否符合規(guī)定，泄漏電流愈大，說叫閥片愈老化，愈嚴(yán)重，避雷器壽命愈短。實驗接線如圖1，在75％U1mA電壓數(shù)值下保持一分鐘，泄漏電流應(yīng)不不不大于50A，泄漏電流不應(yīng)有大的波動。

四、測量運行電壓下的交流泄漏電流

該實驗重要檢查正常運行相電壓下的最大工作電流。氧化鋅避雷器在運行電壓下工作時，可等效為一種電阻和電容的并聯(lián)回路。規(guī)程規(guī)定實測有功電流與初始值相比較，當(dāng)有功分量不不大于初始值兩倍時，應(yīng)縮短監(jiān)測周期為三個月一次。運行中如該值超標(biāo)，常采用更換新避雷器的方法，以減少檢修、測試的工作量，并確保設(shè)備安全運行。規(guī)程中還規(guī)定測試泄漏電流的無功分量，但數(shù)值沒做規(guī)定。交流泄漏電流測試需要～些專用設(shè)備，現(xiàn)場測試較難。普通測量持續(xù)運行電壓下的最大泄漏電流，將其與廠家提供數(shù)值相比較，當(dāng)泄漏電流超出廠家提供最大全電流值時，避雷器應(yīng)退出運行。由于泄漏電流受溫度影響較大，測量時要統(tǒng)計好環(huán)溫，并在同一溫度下進行比較。無間隙氧化鋅避雷器在運行壓下，最大泄漏全電流參考值見表3，實驗接線見圖2。

五、測量交流泄漏電流1mA時的參考電壓

該實驗與測量直流泄漏電流

lmA時的參考電壓實驗作用相似，該電壓稍不不大于避雷器承受的短時過電壓和系統(tǒng)額定電壓，使實驗更靠近于實際。由于閥片間電容電流的存在，不如測試直流U1mA。實驗敏捷。部分廠家產(chǎn)品闡明書提供該參考電壓值，實測值與廠家提供數(shù)值相差不應(yīng)不不大于

5％。

六、電導(dǎo)電流測量

規(guī)程對該項實驗沒做規(guī)定。對并聯(lián)間隙的氧化鋅避雷器，廠家規(guī)定顧客做該項實驗。實驗電壓直流10kV，泄漏電流不不不大于100A。

七、工頻放電電壓實驗

該實驗是串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的必做項目。與閥型避雷器相似，重要檢查避雷器工頻放電特性。工頻放電電壓范疇參考閥到避雷器原則，應(yīng)在23～33kV范疇之內(nèi)，實測值多在25～30kV以內(nèi)。氧化鋅避雷器工頻放電電壓實驗規(guī)定避雷器放電后，在一秒種內(nèi)實驗電壓應(yīng)降到零，放電電流應(yīng)限制在0．02～0．1A之間，避免通電時間過長燒毀避雷器閥片。實驗接線如圖2，但要解除交流毫安表，將避雷器接地螺栓直接接地。

現(xiàn)在我國氧化鋅避雷器型號規(guī)格較多，各廠家提供的技術(shù)參數(shù)項目及數(shù)值不一，各廠對氧化鋅避雷器有不同的實驗項目和實驗規(guī)定，電氣設(shè)備防止性實驗規(guī)程規(guī)定的實驗項目，

筆者認(rèn)為僅合用于無間隙氧化鋅避雷器，為了對的判斷氧化鋅避雷器的好壞，必須統(tǒng)一實驗項目和實驗原則，建議按表四選擇實驗項目。新安裝避雷器的交接實驗及每年雷雨季節(jié)前的周期防止性實驗均按選擇實驗項目進行，方便比較判斷避雷器的運行狀況。

避雷器在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的問題分析

1.應(yīng)用中的問題探討

1.1避雷器本身過電壓防護問題

避雷器是過電壓保護電器，其本身仍存在過電壓防護問題。對于能量有限的過電壓如雷電過電壓和操作過電壓，避雷器泄流能起限壓保護作用。對能量是無限（有補充能源）的過電壓，如暫態(tài)過電壓（工頻過電壓和諧振過電壓的總稱），其頻率或為工頻或為工頻的整數(shù)倍或分?jǐn)?shù)倍，與工頻電源頻率總有合拍的時候，如因某些因素而激發(fā)暫態(tài)過電壓，工頻電源能自動補充過電壓能量，即使避雷器泄流過電壓幅值不衰減或只弱衰減，暫態(tài)過電壓如果進入避雷器保護動作區(qū)，勢必長時重復(fù)動作直至熱崩潰，避雷器損壞爆炸，因此暫態(tài)過電壓對避雷器有致命危害。如果已將全部暫態(tài)過電壓限定在保護死區(qū)內(nèi)不受其危害的避雷器，稱之為暫態(tài)過電壓承受能力強，反之稱暫態(tài)過電壓承受能力差。碳化硅避雷器暫態(tài)過電壓承受能力強，但由于運行中動作特性穩(wěn)定性差，常因沖擊放電電壓（保護動作區(qū)起始電壓）值下降，仍可能遭受暫態(tài)過電壓危害。無間隙氧化鋅避雷器因其拐點電壓（可近似地把參考電壓當(dāng)作拐點電壓）偏低，僅2.21～2.56Uxg（最大相電壓），而有些暫態(tài)過電壓最大值達2.5～3.5Uxg，故有暫態(tài)過電壓承受能差的缺點。對暫態(tài)過電壓危害有效防護方法是加構(gòu)造性能穩(wěn)定的串聯(lián)間隙將全部暫態(tài)過電壓限定在保護死區(qū)內(nèi)，使避雷器免受其危害。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器有此獨具優(yōu)點。

1.2避雷器本身對電力系統(tǒng)不安全影響

保護間隙和管型避雷器在間隙擊穿后，保護回路再也沒有限流元件，保護動作都要造成接地故障或相間短路故障，保護作用增多電力系統(tǒng)故障率，影響電力系統(tǒng)的正常、安全運行。應(yīng)用氧化鋅避雷器，從根本上避免保護作用產(chǎn)生接地故障或相間短路故障，且不用自動重疊閘裝置就能減少線路雷害停電事故。

1.3避雷器其持續(xù)雷電沖擊保護能力

有時高壓電力裝置可能遭受持續(xù)雷電沖擊，持續(xù)雷電沖擊是指兩次雷電入侵波間隔時間僅數(shù)百μs至數(shù)千μs，間隔時間極短。碳化硅避雷器保護動作既泄放雷電流也泄放工頻續(xù)流，切斷續(xù)流時耗最大達10000μs，一次保護循環(huán)時間要遠(yuǎn)不不大于10000μs才干恢復(fù)到可進行再次動作能力，故碳化硅避雷器沒有持續(xù)雷電沖擊保護能力。氧化鋅避雷器保護動作只泄放雷電流，雷電流泄放（不大于100μs）完畢，立刻恢復(fù)到可進行再次動作能力，故氧化鋅避雷器含有持續(xù)雷電沖擊保護能力，這對于多雷區(qū)或雷電活動特殊強烈地區(qū)的防雷保護尤為重要。

1.4工頻能源的浪費

只關(guān)注防雷器件泄放雷電流的限（降）壓保護作用，輕視或無視