智慧城市网

　　避雷器是七十年代发展起来的一种新型避雷器，它主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一定开关电压(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，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。
 

　　复合外套氧化锌避雷器一般以下面几个主要部件组成：
 

　　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。
 

　　但是，各个制造厂家却根据不同的生产和技术条件，选择不同的生产工艺和产品结构。笔者按照复合外套氧化锌避雷器的电阻片与外绝缘伞套间的内绝缘结构不同，选择我国目前有代表性的四种结构进行对比性的试验研究，以得到各个不同结构和工艺的复合外套氧化锌避雷器在电气和物理机械等性能方面的差别，这四种典型的避雷器结构：
 

　　这里分别作A型、B型、C型和D型来代表环氧玻璃丝预制管、树脂玻璃丝复合卷绕、树脂玻璃丝复合卷绕加树脂灌封、热缩塑料套加树脂灌封。除了这四种外，还有SMC热模压、高温固化环氧树脂浇注等，这里暂不研究。上述四种结构的避雷器的外伞套都可预制，这样通过高温二段硫化后，使外伞套材料达到的电气和物理性能，预制的伞套后再与芯体粘合和密封。另外，上述四种结构的A型和B型可以在芯体内绝缘上直接模压或注射成型外伞套，但硫化温度和硫化时间都有一定的限度，否则容易造成内绝缘材料和电阻片的特性发生变化。
 

　　为了提高对比性，四种结构的试品都先制成电阻片芯体(棒)，之后通过粘合剂与预制式硅橡胶外套紧密粘结，后两端用屏蔽端盖封装成避雷器试品和比例单元，其中，A型芯体是将电阻片、电极及弹簧封装于环氧玻璃丝管；B型芯体是将电阻片及电极用环氧浸渍的无碱玻璃丝带卷绕并加热固化；C型芯体也是先将电阻片及电极用环氧浸渍的无碱玻璃丝带卷绕并加热固化，再用环氧树脂浇注并加热固化；D型芯体是先将电阻片及电极用热缩塑料套固定，再用环氧树脂浇注并加热固化。电阻片的尺寸为34×20.5mm。
 

　　另外，为了研究避雷器的内外绝缘性能，还用绝缘棒替代电阻片制成“等形于”避雷器的绝缘体试品。
 

　　复合外套氧化锌避雷器的性能试验和分析
 

　　对于上述四种复合外套氧化锌避雷器的结构，其物理电气性能在哪些方面有差别？差别到底有多大？这就是笔者要研究和解决的问题。
 

　　参照复合外套氧化锌避雷器的相关标准就会发现，在所有的试验项目中只有以下几个项目与上述避雷器的内部结构有关联，而其余项目与避雷器结构无关或关系很小。因此，这里只选择以下几个试验项目进行试验。
 

　　氧化锌避雷器特性测试仪又称为氧化锌避雷器测试仪、智能型避雷器特性测试仪、抗干扰氧化锌避雷器特性测试仪、避雷器阻性泄漏电流检测仪、氧化锌避雷器带电测试仪。氧化锌避雷器特性测试仪是用于现场和实验室检测避雷器各项相关电气参数的专用仪器，广泛应用于氧化锌避雷器的现场在线监测(带电测试)和实验室(停电检测)的测试中。电力行业标准《DL474.5-92现场绝缘试验实施导则—避雷器试验》的要求。采用微电脑进行采样、控制等先进技术，可测量氧化锌避雷器在工频电压下的全电流、三次谐波、阻性电流、阻性电流峰值、容性电流、有功功率等。并显示电压、电流的波形及打印输出。采用大屏幕液晶显示，汉字菜单提示操作，使人机交换功能更强。同时，提供现场的接线显示。仪器具有接线简单、测量精度高、可靠性强等特点。
 

　　【仪器简介】
 

　　1、采用大屏液晶显示，全汉字菜单操作。
 

　　2、高精度采样、处理电路、先进的傅立叶谐波分析技术，确保数据的可靠性。
 

　　3、参考电压输入端有0.1a保险管，在仪器内部还有隔离互感器将仪器与现场pt*隔离，双重保险确保pt安全。
 

　　4、具有阻性电流基波峰值输出，边相校正等功能。
 

　　5、仪器配有可充电电池，日历时钟、微型打印机，能存储210组测量数据。
 

　　6、配有通信接口，可将数据上传至计算机处理。
 

　　【使用方法:】
 

　　1.将仪器的接地端可靠的接地并接通电源,打开电源开关显示屏
 

　　2.显示接线方式
 

　　3.设置PT变比值
 

　　4.开始测量数据
 

　　5.查看历史数据
 

　　6.点击"确认"键屏幕进入显示接线方式
 

　　【使用注意事项】
 

　　1、从PT处或试验变压器测量端取参考电压时，应仔细检查接线以避免PT二次或试验电压短路。
 

　　2、如果因气候变化等等原因造成液晶字符显示变淡，可适当调整对比度调节旋转钮，使字符清晰。
 

　　3、仪器损坏后，请立即停止使用并通知本公司，不得自行开箱修理。
 

　　1、测量参数及范围
 

　　◇试验电压：0.1-250VKV
 

　　◇全电流(峰值)：0-20mA
 

　　◇三次谐流电流：0-20mA
 

　　◇阻性电流(峰值)：0-20mA
 

　　◇阻性电流峰值：0-20mA
 

　　◇容性电流(峰值)：0-20mA
 

　　◇避雷器功耗：0-999W
 

　　◇除显示上述测量值外，还可显示电压及全电流的波形。
 

　　2、测量误差
 

　　◇试验电压：±2%
 

　　◇全 电流：±2%
 

　　◇阻性电流：±5%
 

　　◇容性电流：±5%
 

　　◇避雷器功耗：±5%
 

　　3、输入信号
 

　　◇电压信号(PT的低压测)：AC 5-200V
 

　　◇电流信号：AC 0-20mA
 

　　4、工作电源
 

　　◇AC 220V±5% 50Hz
 

　　一、氧化锌避雷器运行中的主要问题
 

　　1、氧化锌避雷器由于取消了串联间隙，长期承受系统电压，流过电流。电流中的有功分量阀片发热，引伏安特性的变化，长期作用的结果会导致阀片老化，甚至热击穿。
 

　　2、氧化锌避雷器受到冲击电压的使用，阀片也会在冲击电压能量的作用下发生老化。
 

　　3、氧化锌避雷器内部受潮或绝缘性能不良，会使工频电流增加，功耗加剧，严重时会导致内部放电。
 

　　4、氧化锌避雷器受到雨、雪、凝露或灰尘的污染，由于内外电发布不同而使内部阀片与外部瓷套之间产生较电位差，导致径向放电现象发生。
 

　　二、本仪器所要完成的任务
 

　　1、判氧化锌避雷器阀片是否发生老化或受潮，通常观察正常运行流过氧化锌阀片的阻泄漏电流的变化，即观察阻性是否增大作为判断依据。
 

　　2、由于氧化锌阀片在通常情况下阻性泄漏电流峰值占总电流的10%—20%。因此，仅仅观察电流的变化来确定氧化锌阀片阻性泄漏电流的变化情况是困难的，只有将非线性电阻支路中的阻性泄漏电流从总电流中分离出来，才能清楚地了解它的变化情况。
 

　　三、本测试仪主要针对以下几个方面
 

　　1、氧化锌避雷器发生热击穿情况导致氧化锌避雷器发生器热击穿的终原因是其发热功率大于散热功率。氧化锌阀片的发热功率取决于其上电流和电压(电流为流过阀片电流的有功分量)。
 

　　2、氧化锌避雷器内部受潮现象
 

　　密封不严，会导致避雷器内部受潮，或安装时内部有水分浸入，都会使避雷器在电压下发生总电流增大现象。受潮到一定程度，会发生沿氧化锌阀片表面或瓷套内壁表面的放电，引起避雷器爆炸。
 

　　氧化锌避雷受器受潮引起的总电流增加是阻性泄漏电流增加造成的。检测电流有功分量变化，根据波形和阻性电流变化幅度可以推断是否受潮。