氧化锌避雷器带电测试原理、方法和试验标准
氧化锌避雷器带电检测方法与研究
氧化锌避雷器带电检测方法与研究摘要：本文主要论述避雷器带电检测过程之应当注意的相关问题,并提出相应的策略分析,通过氧化锌带电检测经验的总结,促进电力系统一次设备安全的提升。
关键词：金属氧化物避雷器氧化锌避雷器带电检测目前,在我国电力系统中运用较为广泛的是氧化锌避雷器。
其核心元件采用的是氧化锌电阻片,与传统的碳化硅避雷器相比较,具有着更好的伏安特性,同时能够更好提高过电压的疏通能力,实现防护电气设备功能的大幅度提升。
1、避雷器及避雷器带电检测概述避雷器一般安装在带电导线与地之间,其与被保护的电气设施呈并联状态,进而避雷器可以通过对雷电影响或者对过电压能量的操作来加强电气设施的保护。
当电气设施受到超过规定的电压值过大时,避雷器则通过限制电压幅值,使电气设施免遭瞬时过电,减少系统短路概率。
当电压恢复平衡时,避雷器则恢复原状。
目前,对于避雷器的工作运行状态进行监测的重要手段之一即为全电流在线监测法。
全电流在线监测法一般通过在35kV电压等级及以上的避雷器下端安装泄漏电流监视仪,这样即可对避雷器的全电流进行监测。
通过连续监视观测泄漏电流变化趋势,对相关数据进行统计与分析,得出避雷器的工作性能,对其老化与绝缘损坏程度进行充分的了解。
避雷器全电流在线监测法虽然可以得到全电流中对于避雷器表面、内部泄露电流等总和,但是对于避雷器内壁绝缘、氧化锌片以及支架绝缘等运行情况缺失有效的反映。
由此可见,在目前避雷器检测之中获取的相关数据得出的分析具有着一定片面性,还不能透彻对于避雷器的运行状态作出全面的反馈。
因此,固定时间段（例如,春秋两季）对避雷器进行相应的带电检测具有着重要意义。
通过带电检测,可以对于避雷器全电流、阻性电流和损耗功率有着更准确的分析,为状态检修工作提供可靠的依据。
2、避雷器带电检测各类方法分析氧化锌阀片简化后工频下的等值电路如图2-1所示。
其中RC为ZnO晶粒本体的电阻,R为晶界层的电阻,C为晶界层的固有电容。
氧化锌避雷器试验报告
氧化锌避雷器试验报告一、实验目的：1.验证氧化锌避雷器的避雷性能。
2.测试氧化锌避雷器的耐压能力。
二、实验仪器和材料：1.氧化锌避雷器。
2.高压发生器。
3.电流表、电压表。
4.接地电阻测试仪。
5.绝缘板。
三、实验原理：四、实验步骤：1.将氧化锌避雷器接入实验回路中。
2.将高压发生器与氧化锌避雷器相连。
3.调整高压发生器的输出电压，使其达到预定值。
4.观察氧化锌避雷器的电压和电流变化情况，并记录数据。
5.根据实验要求进行绝缘板的测试和接地电阻的测量。
五、实验数据记录与分析：实验记录了不同电压下氧化锌避雷器的电流和电压值，并计算了接地电阻。
六、实验结果与讨论：根据实验数据，可以看出在不同电压下，氧化锌避雷器的电流和电压符合设计要求，并且接地电阻也在合理范围内。
因此可视为氧化锌避雷器经过验收合格。
七、结论：经过实验测试，氧化锌避雷器在不同电压下表现出良好的避雷性能和耐压能力，因此可以有效地保护电力系统设备免受雷击的破坏。
八、实验中存在的不足之处：1.实验过程中可能存在人为误差，需要进一步探究影响因素。
2.由于实验时间和条件的限制，无法进行长时间、大量数据的测试。
九、改进措施：1.增加实验次数和数据采集点，提高实验数据的可靠性。
2.探究氧化锌避雷器在不同条件下的避雷性能，并与其他类型的避雷器进行对比。
十、实验拓展：1.探究氧化锌避雷器的寿命和使用条件。
2.研究氧化锌避雷器的产生原理和材料特性。
[2]XXX,XXX.氧化锌避雷器的原理与应用[M].北京：电力出版社。
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨1、带电测试原理氧化锌避雷器的带电测试是指在电气线路运行时对氧化锌避雷器进行性能检测的一种方法。
在正常情况下，氧化锌避雷器将不导电，并保护线路。
当遇到雷电冲击时，氧化锌避雷器将产生电离放电，吸收雷电能量，从而保护线路。
带电测试就是利用这一原理，对氧化锌避雷器进行电压和电流的测试，检测其在实际运行中的性能和状态。
带电测试一般采用开环或者闭环两种方法。
闭环测试是将测试设备接入被测设备所在的电气线路中进行测试，检测被测设备在实际运行中的性能。
开环测试则是将测试设备直接连接在被测设备的两端，进行带电测试。
在实际运行中一般采用闭环测试，能够更加真实地反映被测设备的性能。
带电测试的主要内容包括：电压测试、电流测试、放电能量测试等。
通过这些测试可以了解氧化锌避雷器在实际运行中的工作状态和性能，及时发现问题并进行处理。
在氧化锌避雷器的带电测试过程中，常常会遇到一些干扰问题，这些干扰会影响到测试结果的准确性和可靠性。
下面我们就来对氧化锌避雷器带电测试中可能遇到的干扰进行探讨。
1、外界电磁场干扰在进行带电测试时，外界电磁场的存在会对测试结果产生干扰。
特别是在高压线路附近进行测试时，高压线路产生的电磁场会对测试仪器和被测设备产生干扰，影响测试结果的准确性。
为了减小外界电磁场的干扰，可以采用屏蔽罩或者远离高压线路进行测试。
2、测试仪器精度不足测试仪器的精度不足也会对测试结果产生干扰。
如果测试仪器的精度不足，那么即使被测设备本身没有问题，测试结果也可能显示出异常。
在进行带电测试时，一定要选择精度高、性能可靠的测试设备，确保测试结果的准确性。
3、温度湿度影响氧化锌避雷器的工作性能受到温度和湿度的影响较大，因此在带电测试中，温度和湿度的变化也会对测试结果产生一定的干扰。
为了减小温湿度对测试结果的影响，可以在测试时对环境条件进行控制，确保测试结果的准确性。
4、设备老化影响。
氧化性避雷器带电测试仪测量原理及设计
氧化性避雷器带电测试仪测量原理及设计氧化锌避雷器的功能和作用氧化锌避雷器是利用非线性伏安特性的良好性能，采用并联的方式连接在导线和地之间的一种过电压保护装置，被保护设备在正常运行时，氧化锌避雷器呈高阻状态，不会产生作用，一旦遭遇雷击或者其他因素的过压现象，避雷器利用非线性的特征瞬间形成泻放通道，将高电压冲击电流导向大地，限制电压幅值，保护电气设备绝缘不受损伤，电压消失后，避雷器迅速恢复原状，使系统能够正常运行，这一特征主要是非线性电阻（压敏电阻）起到关键性的作用，对入侵流动波进行削幅，降低被保护设备所受过电压的冲击，保障电力的平稳运行，在进行选购时，考虑氧化锌避雷器使用电压等级，结构和材料的电气参数。
1-070401氧化锌避雷器设计结构氧化锌避雷器是七十年代发展起来的一种新型避雷器，主要材料是压敏电阻，因为氧化锌阀片的非线性伏安特性十分优良，具备保护性能好、重量轻、尺寸小的特征，一般有下列结构组成：ａ．串联的氧化锌非线性电阻片（或称阀片）组成阀芯；ｂ．玻璃纤维增强热固性树脂（ＦＲＰ）构成的内绝缘和机械强度材料；ｃ．热硫化硅橡胶外伞套材料；ｄ．有机硅密封胶和粘合剂；ｅ．内电极、外接线端子及金具。
氧化锌避雷器带电测试仪的测量原理：1、输入电流电压经过数字滤波后，取出基波，然后用投影法计算出阻性电流基波峰值Ir1p=Ix1p.cosφ，因基波数值稳定，行业普遍采用Ir1p衡量避雷器性能。
2、总电流基波峰值Ix1p在电压基波U1（E1）方向投影为Ir1p，在垂直方向投影为Ic1p，φ为电流电压基波相位角，其中包含选定的补偿角，因此，用φ和Ir1p 均能直观衡量MOA性能。
3、氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器，利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果，这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。
氧化锌避雷器试验项目及标准
氧化锌避雷器试验项目及标准
氧化锌避雷器试验项目：
1.安装试验：对氧化锌避雷器的安装位置、接线方式、接地条件等进
行检查。
2.直流参考电压测试：应用直流电压进行测试，测试电压通常是
1.05倍的额定电压，测试时间为30分钟。
3.直流持续工作电压测试：应用直流电压进行测试，测试电压为额定
电压，测试时间为30分钟。
4.直流击穿电压测试：应用直流电压进行测试，测试电压为1.3倍的
额定电压，测试过程中逐渐增加电压，直到发生击穿为止。
5.直流氧化激活测试：将氧化锌避雷器加入一定量的直流电流，使其
氧化激活。
6.交流工频放电电压测试：应用交流电压进行测试，测试电压为额定
电压，测试时间为1分钟。
氧化锌避雷器试验标准：
1.GB11032-2000《氧化锌避雷器》。
2.GB/T16927.1-1997《高压测试技术第1部分：一般测试方法》。
3.DL/T805-2004《高压电力设备绝缘试验导则》。
4.IEC60099-4《电力系统中的避雷器第4部分：氧化锌避雷器》。
以上标准主要包括氧化锌避雷器的性能检验、试验方法、技术要求等。
氧化锌避雷器工作原理与带电测试方法
氧化锌避雷器工作原理与带电测试方法有关氧化锌避雷器工作原理与带电测试方法，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压掌控在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。
氧化锌避雷器原理与带电测试方法一、氧化锌避雷器的工作原理氧化锌ZnO避雷器是20世纪70时代进展起来的一种新型避雷器, 它重要由氧化锌压敏电阻构成。
每一块压敏电阻从制成时就有它的肯定开关电压（叫压敏电阻），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿, 相当于短路状态。
然而，压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。
因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压掌控在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。
二、氧化锌避雷器带电测试的理论依据1.氧化锌避雷器带电测试的紧要性氧化锌避雷器在运行中由于其阀片老化、受潮等原因，简单引起故障，这将导致主设备得不到保护，严重时可能发生爆炸，影响系统的安全运行。
而氧化锌避雷器预试必需停运主设备，会影响设备的运行牢靠性, 而且有时受运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器不能按时预试。
因此，氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为紧要。
2.氧化锌避雷器带电测试的目的利用氧化锌避雷器的带电测量，测得避雷器阻性电流与总泄露电流的比值，即氧化锌避雷器的阻性电流重量，来判定避雷器的受潮及老化情形。
因氧化锌避雷器在阀片老化以及经受热和冲击破坏以及内部受潮时，氧化锌避雷器的有功损耗加剧，也即避雷器泄露电流中的阻性电流重量会明显增大，从而在氧化锌避雷器内部产生热量，使得氧化锌避雷器阀片进一步老化，产生恶性循环，破坏氧化锌避雷器内部稳定性。
通过氧化性避雷器带电测量有功重量，适时发觉有问题的氧化锌避雷器，将设备故障杜绝在萌芽状态。
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨
氧化锌避雷器是电力系统中常见的一种保护设备，其作用是在雷电冲击时吸收电能，
保护电力设备免受雷击损坏。
为了保证氧化锌避雷器的正常工作，需要进行定期的带电测试，以检验其绝缘性能是否符合要求。
氧化锌避雷器带电测试的原理是利用高压直流电源在氧化锌避雷器上施加一定的电压，通过测量避雷器的漏电流和介质损耗角正切值来评估其绝缘性能。
在测试时，需要将避雷
器两端接入高压直流电源，一般选取满足相应电压等级的直流电源，同时需要使用电流互
感器和变压器等装置测量避雷器的漏电流和介质损耗角正切值。
带电测试时，需要注意电压升降速度及测试时间，避免过快升高电压或过长测试时间
导致避雷器内部介质击穿或损坏。
测试结果表明，氧化锌避雷器有良好的介质抗击穿能力，能够有效保护电力设备免受雷击损坏。
2. 干扰探讨
在进行氧化锌避雷器带电测试时，常常会遇到一些干扰因素，影响测试结果的准确性。
主要表现为以下几个方面：
（1）测试现场的地线接地电阻不良，导致漏电流测试不准确。
（2）高压直流电源的波形不稳定，产生谐波波动干扰。
（3）测试设备的频率失调，产生不同频率的信号干扰。
（4）测试过程中环境的电磁干扰，如电力线、通讯信号、雷电等干扰。
为了减小干扰对测试结果的影响，需要采取一系列措施，如改善测试地线接地状况，
保证测试设备的稳定性和准确性，加强测试场所的屏蔽措施及磁屏蔽措施等。
同时，根据避雷器的实际使用情况和测试需求，选择合适的测试方法和测试参数，对
测试结果进行分析和评估，进一步提高测试的准确性和可靠性。
10KV氧化锌避雷器电气试验及报告
10KV氧化锌避雷器电气试验及报告
一. 10kV氧化锌避雷器电气试验
实验工具：10KV氧化锌避雷器/直流高压发生器/倍压筒/高压微安表
1.绝缘电阻测量
采用2500V绝缘电阻测试仪，测量避雷器的绝缘电阻（试验前后两次测量），其值不小于2500MΩ（标准1000MΩ为合格）。
2.直流1mA参考电压U1及0.75U1下泄漏电流测量
（1）连接高压发生器/倍压筒微安表/避雷器接地端
（2）将高压微安表输出端接在避雷器上，输入端接在倍压筒上固定好。
倍压筒输入端接入高压发生器的输出端。
（3）进行直流加压，在微安表达到1000μA时，立即读出高压峰值表电压值，其值不小于25kV，
（4）将其电压降到0.75倍，读出微安表数值，0.75U 1 下泄漏电流不应大于50μA。
降压，拉开电源，放电。
直流高压一体发生器
绝缘电阻测试仪
氧化锌避雷器试验报告。
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氧化锌避雷器带电测试原理、方法和试验标准
（傅祺，成都铁路局供电处工程师 37883
张丕富，成都铁路局多元工程师）
摘要避雷器是保证牵引供电系统安全运行的重要设备之一，接触网线路上使用的避雷器均需在雷雨季节来临前进行一次预防性试验以证明避雷器的电气性能良好，可以正常运行，能保证供电系统安全运行。
由于电气化铁路运行的特殊性，常规避雷器预防性试验受天窗时间和现场条件限制，很难开展，氧化锌避雷器带电测试的研制使用为解决这一难题提供了新的途径。
关键词：接触网；避雷器；预防性试验；
1引言
避雷器是保证电力系统安全运行的重要设备之一，主要用于限制由线路传来的雷电过电压或操作引起的内部过电压。
为保证金属氧化物避雷器的安全运行，必须定期测试避雷器的电气性能。
接触网线路的雷电过电压保护基本上采用避雷器来完成，检测避雷器的主要手段仍然是周期性停电预试项目，这样既耗费了人力、物力，还常因停电原因不能完成避雷器预试项目。
据统计，各线每年均有避雷器因自身原因发生击穿而造成停电的事故发生。
可见，避雷器运行状态是否良好、能否得到较好的监控，与铁路供电质量的稳定可靠有密切关系。
这就需要我们尽快找到一种能解决该问题的方案。
2现状
按照《电力设备预防性试验规程》要求：变电所和接触网线路上使用的避雷器均需在雷雨季节来临前进行一次预防性试验以证明避雷器的电气性能良好，可以正常运行，能保证供电系统安全运行。
由于电气化铁路运行的特殊性，避雷器预防性试验目前存在很多问题：目前牵引供电系统氧化锌避雷器预防性试验的方法是直流耐压试验：即测试直流1mA 电压（U1mA）及（U1mA）下的泄漏电流。
这种测试方法需要停电进行，测试结果受空气湿度和气温的影响较大。
每台避雷器测试时间需要40分钟左右的天窗时间。
受馈线天窗影响，如天窗时间短、天窗时间多数为夜间、繁忙区段天窗时间无法保证等因素（特别是高铁区段，馈线天窗几乎不可能安排在天气晴朗的白天），造成变电所馈线避雷器及接触网线路避雷器每年的预防性试验无法正常进行，给供电设备运行带来了很大的安全隐患，近年来多次发生接触网避雷器炸裂导致供电中断的事故。
为解决以上问题，我们需要采取一种新的不需要停电，在运行情况下就可以进行避雷器检测的方法，确认避雷器状态是否良好。
3.测试原理
运行状态的氧化锌避雷器，在运行电压下的总泄漏电流包括阻性电流和容性电流。
在正常情况下流过金属氧化物避雷器的主要为容性电流，阻性电流只占很小的一部分，约为
10%-20%。
研究表明氧化锌避雷器的内部受潮、内部原件绝缘不良、阀片严重老化及表面严重污秽时，容性电流变化不多，而阻性电流却大大增加。
因此监测运行情况下的泄漏电流尤其是阻性电流可以有效地反映氧化锌避雷器的绝缘状态。
当避雷器污秽严重或受潮，结果为阻性电流的基波成分增长较大，谐波的含量增长不明显。
当避雷器氧化锌阀片老化时，结果为阻性电流谐波的含量增长较大，基波成分增长不明显。
当避雷器发生均匀劣化时，底部容性电流不发生变化；发生不均匀劣化时，底部容性电流增加。
避雷器有一半发生劣化时，底部容性电流增加最多。
根据以上原理，测试运行电压下氧化锌避雷器的泄露全电流、阻性电流、功率损耗、谐波电流就可以判断氧化锌避雷器自身的变化情况，并且受天窗时间和天气状况的影响较小。
4.测试方法
氧化锌避雷器带电测试仪需测量电压、电流信号，通过软件分别计算容性分量、阻性分量（基波、谐波）。
电流采样是将仪器的电流回路传入避雷器接地引线取得电流信号；电压取样从系统电压互感器的计量端子取得电压信号。
而对于接触网线路上的避雷器，没有电压互感器，如何采到电压基准信号是需要解决的课题。
接触网线路避雷器距离牵引变最远可达20km以上，而避雷器泄漏电流对应的电压参考信号需要在牵引变电站相应的电压互感器二次端子获取，通过有线连接的方式是难以实现的。
利用GPS同步技术，根据GPS信号生成的同步采样触发脉冲，在牵引变电站测量电压信号，在接触网线路避雷器上测量泄流电流信号，所测得的数据根据GPS时钟标签排序，分别保存在电流采样装置和电压采样装置中。
电压采样装置放置在牵引变电站，连续采样；当与所取电压互感器电压信号相对应的一段接触网线路上所有的避雷器的泄漏电流测量都完成后，将电流采样装置与电压采样装置放置在一起，用无线通讯连接两个装置进行数据通讯，根据GPS时钟标签，组合所测量数据进行计算分析从而，得到每一个氧化锌避雷器的详细测量数据。
框架如图1。
图1 系统框架示意图
电流取样示意如图2。
对于避雷计数器架设较高，安全距离不够或根本没有装设计数器的避雷器，避雷器接地排和杆塔接地极之间是采用螺栓连接的，也可以直接将测试装置串接入避雷器接地排和接地极之间。
4判断标准
《电力预防性试验规程》的规定，每年雷雨季节前应测量氧化锌避雷器运行电压下的全电流，阻性电流和功率损耗，测量值与初始值有明显变化时应加强监测，当阻性电流增加一倍时，应停电检查。
这条规定还是比较笼统的，通过现场测试和应用，对这条规定做以下补充：
1）正常避雷器的相位角在80度以上，当功率因数角小于80度时应停电检查。
2）阻性电流基波含量正常情况应大于各次谐波电流，如果谐波电流增大，超过基波电流或谐波电流含量增加1倍，基波电流增加不明显时，是避雷器氧化锌阀片老化，应停电检查。
3）阻性基波电流与初始值相比有明显变化，而谐波电流变化不明显时，可能是避雷器污秽严重或受潮，基波电流增加一倍时，应停电检查。
4）全电流明显增大，而阻性电流没有变化的情况可能是绝缘脏污造成，应将绝缘擦拭干净进行试验，如果全电流仍然增大，说明是外部绝缘老化或破损造成，5）同一个厂家相同型号同批次的避雷器测试参数相差不大，因此不仅可以与历史数据比较来判断避雷器运行状况，还可以横向比较同批次的避雷器测试参数来判断避雷器的运行状况。
6）从上面的测试原理可以看出，仅仅以观察总电流的变化情况来确定氧化锌避雷器阻性电流的变化情况是困难的，只有将阻性泄漏电流从总电流中分离出来，分析阻性电流中的谐波含量，才能清楚地了解它的变化情况。
5现场测试数据分析
用以上方法，利用GPS同步技术对传统氧化锌避雷器带电测试仪的电压测试装置进行改进，对北编开闭所几只相同型号，相同厂家（河南金冠王码信息产业股份有限公司），同一
批次的避雷器进行测试，比较典型的测试数据如下
从以上实验数据可以看出，1F虽全电流偏大，阻性电流基波含量超出2F、3F一倍左右，但相位角，阻性电流，谐波电流较小，说明1F表面污秽或外绝缘受潮，应加强运行监控，缩短监测周期。
2F、3F全电流值，相位角正常，但阻性峰值电流与同批次，同型号的1F相差3倍以上，而且阻性电流各次谐波含量超过远远基波，说明2F、3F氧化锌阀片老化，需要立即停电进行耐压测试。
6结束语
利用GPS同步技术对传统氧化锌避雷器带电测试仪进行改进后，不但可以不停电测试所内氧化锌避雷器的运行状况，还可以对外线避雷器进行测试，即解决了减少供电停时的问题，同时也解决了外线避雷器带电测试参考电压的问题，是一种安全、有效、值得推广的氧化锌避雷器测试方法。