摘 要：氧化锌避雷器在长期运行后，其内部电阻片绝缘特性发生变化，导致泄漏电流过大，严重威胁电网的安全稳定运行。氧化锌避雷器泄漏出的电流超标原因分析及处理
关键词：氧化锌避雷器；泄漏电流；试验
前 言：氧化锌避雷器是保证电力系统安全运行的主要保护设备之一。主要用于保护各种电气设备免受电压损坏。氧化锌避雷器的非线性伏安特性将通过防雷保护的电流降低到正常工作电压，并且由于其长期工作电压，在过电压运行期间电阻迅速降低，避雷器易发生老化和缺陷，严重影响被保护设备的正常运行。氧化锌避雷器绝缘击穿或发现场爆炸事故会造成电网大面积停电。
1 避雷器的主要特点及泄漏电流
目前，传统的碳化硅避雷器已被高金属氧化锌避雷器所取代。金属氧化锌雷管的优点是：（1）体积小，结构简单，成本低，适合大规模自动化生产；（2）非线性伏安特性和优良的防护性能；（3）能承受非直流电流的多重雷击；（4）它具有良好的防污染性能泄漏电流包括三种电流：电流强度电容电流和污染电流。电容电流是母线电压通过防雷阀片之间的容量达到质量线时形成的电流。污染电流是雷电防护区的污染到达地面时，母线电压形成的电流。电阻电流是决定挡板工作的重要参数。正常工作条件下，避雷器绝缘体无电压泄漏，电流值很低，一般小于1 mA，由于各种外部因素的影响和避雷器的长期运行，避雷器铁芯中阀片的性能降低，避雷器漏电流增大的幅度取决于在线检测仪中电流表的指针位置。
2 影响避雷器泄漏电流大小的因素
漏电电流是衡量避雷器绝缘性能的主要指标之一。由于雷击电阻电流较低，受各种外界干扰因素的影响，防雷器的泄漏电流测试结果可能会受到很大影响。这导致了对结果的错误判断。
2.1 温度的影响
温度是影响防雷器泄漏电流的重要因素。矿井温度升高时，由于防雷器内部空间有限，无法及时散热，漏电流测量值增大。当电阻温度过高时，避雷器的电阻电流增大。试验表明，当温度升高10℃时， 避雷器的泄漏电流将增加0.6倍，以反映避雷器泄漏电流的实际值。必须将测量结果转换为相同的温度条件。
2.2 污秽的影响
避雷器外污秽也是影响电流的一个重要因素。避雷器这是因为避雷器表面的污秽影响了电阻柱的电压分布，这就导致了泄漏电流的增加，避雷器外表面的泄漏电流对测试精度有着重要的影响。泄漏电流对避雷器泄漏电流的影响随污染面积和污秽程度的不同而不同。
2.3 湿度的影响
在正常运行条件下，避雷器的泄漏电流很低，湿度较大时只有几十到几百微米，避雷罩的泄漏电流明显增大，特别是在雨季和雪天。避雷器的电流可以乘以几倍，为了保证避雷器漏电电流测量的准确性，必须在湿度小于80%的环境条件下进行测量。
2.4 高压连接导线的影响
由于避雷针安装在高压线上，暴露在空气中，当导线表面大于20kV/cm3时，高压导线周围的空气发生电离，对地漏泄电流会影响测量结果的真实性和准确性。为了避免高压连接线的影响，在测量避雷器的泄漏电流时，引线应采用屏蔽线。通过增大导线与地面的距离，可以保证测量结果的准确性。
2.5 均压环的影响
如果出厂没有均匀的压力环，则直接测量避雷器上的全部电流。现场安装中压线路时，测得的峰值电阻值大于出厂值。这说明平均电压周期对电流结果的影响较大。措当均压环倾斜时，避雷器的泄漏电流也会受到影响。当平均压力环不水平时，测量的泄漏电流增大。
2.6 避雷器两端电压中的谐波含量会影响避雷器电流相位和幅值的测量
特别是在基于谐波法原理的泄漏电流测量仪中，电压中谐波含量的表现更大，不同和谐条件下的测量结果都有阴影但相差较大，为保证测量精度，建议根据基波电阻峰值进行现场测量。
2.7 电磁场对电磁场测试结果的影响
当测试点的电磁场很强时，电压和总电流的夹角发生变化，测得的电阻电流峰值不能准确反映避雷器的质量。
3 避雷器泄漏电流超标的原因分析
3.1 外因排查
为避免测量中各种因素的影响，当测量数据超过标准时，应在试验的第二天对避雷器进行重测。如果再测测试结果仍超过标准泄漏电流，说明避雷器本身质量劣化;否则，说明避雷器本身没有质量缺陷，泄漏电流超出了由外界干扰因素引起的标准。具体排除外界因素影响的措施包括:(1)将避雷器从高压线路上移除，并与其他设备完全断开，以避免测试点的电压谐波和电磁场的干扰;(2)彻底清除避雷器外表面污垢，风干;(3)保证复测时湿度小于80%的环境条件;(4)确保均压环处于水平状态;(5)使试验高压引线与避雷器夹角在90度左右。
3.2 解体分析
在排除各种干扰因素的影响时，如果复测结果仍超过标准，则有必要对避雷器进行分解，进一步查明原因。首先打开避雷器的金属盖，检查是否有潮湿现象和放电痕迹。然后打开避雷器绝缘涂层，检查是否有密封不良、组装不良、绝缘涂层损坏等引起的放电痕迹，再进一步检查避雷器阀片没有潮湿。最后，在适当的温度和湿度下测量各电阻完全解体后的泄漏电流。通过将电阻阀片测得的泄漏电流与厂家提供的未投入使用的电阻阀片的正常泄漏电流进行比较，可以判断避雷器电阻片的性能。
4 避雷器泄漏电流的在线监测
4.1 避雷器漏电电流监测方法
避雷器泄漏电流的测量有两种方法:脱机测量和在线测量。传统的停电离线测量方法需要断电,测试电压的电压和实际操作不是在测试期间间隔不能找到很多缺陷如避雷器的恶化的局势,为了克服离线测量的不足,需要停电避雷器试验,这是在线调查,可以实时在线测量,避雷器运行状况的有效判断。
4.2 常用的泄漏电流在线监测方法
共泄漏电流在线监测方法。(1)监测总泄漏电流的方法。该方法通过测量通过地引线的泄漏全电流来反映电阻电流分量的大小。该方法灵敏度较差，尤其适用于避雷器的早期老化，但特别适用于潮湿引起的避雷器老化的判断。(2)采用补偿法测量电阻电流。这种方法的原理是通过消除电容电流来获得电阻电流。具体方法是引入补偿信号，然后对补偿信号进行处理，最后从避雷器中减去泄漏电流，得到避雷器的电阻分量。这种方法的缺点是容易受到电网谐波分量的干扰，造成测量误差。(3)基谐波法检测电阻电流。该方法的阻性基波电流为一个定值，通过数字滤波分析提取基波对阻性电流进行分解，从而得到避雷器的阻性电流大小。在具体测量过程中，通过PT得到电网的电压信号，利用位于避雷器接地线上的CT钳计算避雷器泄漏电流的基波值。该方法的缺点是测量结果容易受到电网电压高次谐波的影响。(4)三次谐波法。这种方法也称为零序电流法，是最容易实现的方法。其原理是从避雷器的总电流中检测三次谐波电阻电流分量。缺点是很难判断避雷器的哪一相位失效。当电网中的电压信号含有第三次谐波时，测量的电流值也会含有第三次谐波。加强避雷器设备的运输管理，降低避雷器在运输过程中因外力作用而损坏的概率，严格执行验收程序，防止避雷器带病投入使用。加强对运行避雷器的检查，当避雷器的缺陷趋于严重时，漏电电表的读数会明显增加。一旦出现这种情况，应立即采取有效的检测手段，发现并消除设备运行隐患。中性点避雷器不能进行电阻电流活测和红外测温，因此有必要注意日常的停电测试工作。当数据异常时，应逐项综合分析剔除，并结合其他测试项目进行判断，必要时必须更换。
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