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摘 要：该文对氧化锌避雷器带电测试的原理和测试方法进行了阐述，针对辖区内避雷器多、测试方法不安全的缺点进行了改进，大大提高了测试效率，解决了普通测试与带电体距离近的缺陷，有效保证了安全距离，避免了测试中的各项风险，提出了一种便携式避雷器带电测试接线钳的设计方法。
关键词：氧化锌避雷器 带电测试 改进方法
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（b）-0100-02
由于金属氧化锌避雷器（简称MOA）没有放电间隙，氧化锌电阻片要长期承受运行电压的作用，且各串联电阻片中不断有泄漏电流流过。如果MOA在运行中发生劣化，泄漏电流就会增大，最终导致MOA热崩溃而发生设备爆炸事故。所以监测运行中MOA的泄漏电流情况，对判断其运行状况是非常必要的。根据国家电网公司颁布的《输变电设备状态检修试验规程实施细则》对运行中的MOA定期试验做出了规定，通过定期检测MOA的全电流和阻性电流，可对MOA的运行状况做出有效的分析判断。
1 MOA基本模型
MOA的結构主要由瓷套、电阻片和绝缘构架等部分组成，其中重要基本结构就是电阻片。电阻片以氧化锌为主要成分，添加少量的金属氧化物，充分混合后经过特定工艺过程而制成。MOA电阻片的电气特性可用图1等值电路表示。
CO为氧化锌电阻片固有电容；RP、CP为氧化锌电阻片极化过程电阻、电容；Rv为氧化锌电阻片非线性电阻；Lv为氧化锌电阻片残压和电流波前陡度关系的电感；Rg为氧化锌电阻片晶粒电阻，在冲击大电流下发挥作用。
非线形电阻Rv随电阻片外施电压U的变化而变化，当U小于某一电压值（称为电阻片的拐点电压）时，电阻片呈现很大的电阻，阻值变化很小；而当U超过拐点电压时，非线形电阻R阻值减小很快，阻性电流值迅速增加。MOA晶界层的相对介电常数可达500～2 000，使电阻片具有相当大的电容量，在运行中流过电阻片的电流主要是电容电流。当U超过拐点电压时，MOA晶界电容增加较快。以上特点就形成了避雷器特有的伏安特性。然而在长期的运行电压作用下，电阻片会逐渐老化，或由于避雷器本身结构不良而受潮。两种情况下都将影响避雷器的伏安特性，使其阻性泄漏电流增加，严重时还会导致避雷器爆炸，引发电网系统事故。
2 改进前的试验方法
阻性电流基波法：该方法是在测量各相MOA全电流的同时，测取PT二次侧的电压，然后将电压和电流信号进行FFT计算，得到电压和电流基波分量的幅值和相位，将基波电流在基波电压上投影就可得到阻性电流的基波分量。
MOA带电测试是测量运行状态下MOA的全电流和阻性电流，MOA顶端带有高压，因而具有很大的风险，一般测试现场需要4人配合。基本过程如下：测试人员A架起绝缘梯，保证该梯子与MOA上端带电体保持安全距离，并将其扶稳；测试人员B登上梯子将测试线夹在MOA尾端；测试人员C在一旁监护并记录测试结果，并时刻注意B与MOA上端带电体的距离；测试人员D在PT端子箱内采集PT二次电压信号。测试完成后，再换其余两相。劳动强度大、效率低，关键是在测试过程中测试人员B与MOA上端带电体距离非常近，稍有疏忽就有可能保证不了人体与带电体的安全距离，从而发生触电事故，如图2所示。
3 改进后的试验方法
按照《输变电设备状态检修试验规程》Q/GDW1168-2013中相关规定，需在每年雷雨季节到来之前对变电站内所有MOA进行带电测试。目前笔者所在辖区内共有避雷器接近400组，共计接近1 200支，如果按照此方法进行测试，将耗费大量人力物力，并且测试人员处于较高的风险环境中。我们通过不断总结和实践，提出了改进MOA带电测试的方法，并取得了良好的效果。
在改进后的测试中，接线如图3所示，测试人员站在地面，通过高空接线钳与运行中的MOA尾端相连，进行带电测试。测试需要3名工作人员，A站立于地面，手持接线钳夹在MOA尾端；B采集PT二次电压信号；C在一旁监护并记录测试结果。使用该方法进行测试，既保证了测试人员的安全距离，又使测试简便迅速，节省了人力，并且能够三相同时测量，通常能提高测试效率50%以上。
高空接线钳设计如下所示。
（1）选用长度合适，耐压通过的绝缘杆，并且可以螺纹连接，具有可拆卸功能，可根据不同电压等级MOA调整绝缘杆节数，达到合适高度，如图4所示。
（2）接线钳头部如图5所示。上钳口固定，下钳口可向上运动，下部为绝缘杆，起到隔断电流、增加高度的作用。测试时，将MOA尾端扁铁（或MOA底座上端）置于上下钳口之间，拉动专用操作杆，钳内的滑轮装置可使下钳口向上运动，自动咬合扁铁，上下钳口与扁铁紧密连接，通过试验引线将尾端电流引入测试仪。测试过程如图6所示。
通过以上改进，在MOA带电测试时大大降低了劳动强度、提高了劳动效率、保障了测试人员生命健康安全，在实际生产中起到了良好的效果。
4 结语
通过现场实践，氧化锌避雷器带电测试方法的改进有以下优点：提高测试效率50%以上，每组避雷器的测试时间由之前的12 min减少至6 min。通过绝缘杆与避雷器尾部相连，增加了与带电体的安全距离，保障测试人员人身安全，避免人身触电等事故的发生。
参考文献
[1] 严玉婷，黄炜昭，江键武，等.避雷器带电测试的原理及仪器比较和现场事故缺陷分析[J].电瓷避雷器，2011（2）：57-62.
[2] 朱海貌，黄锐，夏晓波，等.金属氧化物避雷器带电检测数据异常的诊断及分析[J].电瓷避雷器，2012（2）：68-72.
[3] 蔡伟贤，陈蓓.提高氧化物避雷器带电测试准确性的探讨[J].电瓷避雷器，2011（4）：63-67.
关键词：氧化锌避雷器 带电测试 改进方法
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（b）-0100-02
由于金属氧化锌避雷器（简称MOA）没有放电间隙，氧化锌电阻片要长期承受运行电压的作用，且各串联电阻片中不断有泄漏电流流过。如果MOA在运行中发生劣化，泄漏电流就会增大，最终导致MOA热崩溃而发生设备爆炸事故。所以监测运行中MOA的泄漏电流情况，对判断其运行状况是非常必要的。根据国家电网公司颁布的《输变电设备状态检修试验规程实施细则》对运行中的MOA定期试验做出了规定，通过定期检测MOA的全电流和阻性电流，可对MOA的运行状况做出有效的分析判断。
1 MOA基本模型
MOA的結构主要由瓷套、电阻片和绝缘构架等部分组成，其中重要基本结构就是电阻片。电阻片以氧化锌为主要成分，添加少量的金属氧化物，充分混合后经过特定工艺过程而制成。MOA电阻片的电气特性可用图1等值电路表示。
CO为氧化锌电阻片固有电容；RP、CP为氧化锌电阻片极化过程电阻、电容；Rv为氧化锌电阻片非线性电阻；Lv为氧化锌电阻片残压和电流波前陡度关系的电感；Rg为氧化锌电阻片晶粒电阻，在冲击大电流下发挥作用。
非线形电阻Rv随电阻片外施电压U的变化而变化，当U小于某一电压值（称为电阻片的拐点电压）时，电阻片呈现很大的电阻，阻值变化很小；而当U超过拐点电压时，非线形电阻R阻值减小很快，阻性电流值迅速增加。MOA晶界层的相对介电常数可达500～2 000，使电阻片具有相当大的电容量，在运行中流过电阻片的电流主要是电容电流。当U超过拐点电压时，MOA晶界电容增加较快。以上特点就形成了避雷器特有的伏安特性。然而在长期的运行电压作用下，电阻片会逐渐老化，或由于避雷器本身结构不良而受潮。两种情况下都将影响避雷器的伏安特性，使其阻性泄漏电流增加，严重时还会导致避雷器爆炸，引发电网系统事故。
2 改进前的试验方法
阻性电流基波法：该方法是在测量各相MOA全电流的同时，测取PT二次侧的电压，然后将电压和电流信号进行FFT计算，得到电压和电流基波分量的幅值和相位，将基波电流在基波电压上投影就可得到阻性电流的基波分量。
MOA带电测试是测量运行状态下MOA的全电流和阻性电流，MOA顶端带有高压，因而具有很大的风险，一般测试现场需要4人配合。基本过程如下：测试人员A架起绝缘梯，保证该梯子与MOA上端带电体保持安全距离，并将其扶稳；测试人员B登上梯子将测试线夹在MOA尾端；测试人员C在一旁监护并记录测试结果，并时刻注意B与MOA上端带电体的距离；测试人员D在PT端子箱内采集PT二次电压信号。测试完成后，再换其余两相。劳动强度大、效率低，关键是在测试过程中测试人员B与MOA上端带电体距离非常近，稍有疏忽就有可能保证不了人体与带电体的安全距离，从而发生触电事故，如图2所示。
3 改进后的试验方法
按照《输变电设备状态检修试验规程》Q/GDW1168-2013中相关规定，需在每年雷雨季节到来之前对变电站内所有MOA进行带电测试。目前笔者所在辖区内共有避雷器接近400组，共计接近1 200支，如果按照此方法进行测试，将耗费大量人力物力，并且测试人员处于较高的风险环境中。我们通过不断总结和实践，提出了改进MOA带电测试的方法，并取得了良好的效果。
在改进后的测试中，接线如图3所示，测试人员站在地面，通过高空接线钳与运行中的MOA尾端相连，进行带电测试。测试需要3名工作人员，A站立于地面，手持接线钳夹在MOA尾端；B采集PT二次电压信号；C在一旁监护并记录测试结果。使用该方法进行测试，既保证了测试人员的安全距离，又使测试简便迅速，节省了人力，并且能够三相同时测量，通常能提高测试效率50%以上。
高空接线钳设计如下所示。
（1）选用长度合适，耐压通过的绝缘杆，并且可以螺纹连接，具有可拆卸功能，可根据不同电压等级MOA调整绝缘杆节数，达到合适高度，如图4所示。
（2）接线钳头部如图5所示。上钳口固定，下钳口可向上运动，下部为绝缘杆，起到隔断电流、增加高度的作用。测试时，将MOA尾端扁铁（或MOA底座上端）置于上下钳口之间，拉动专用操作杆，钳内的滑轮装置可使下钳口向上运动，自动咬合扁铁，上下钳口与扁铁紧密连接，通过试验引线将尾端电流引入测试仪。测试过程如图6所示。
通过以上改进，在MOA带电测试时大大降低了劳动强度、提高了劳动效率、保障了测试人员生命健康安全，在实际生产中起到了良好的效果。
4 结语
通过现场实践，氧化锌避雷器带电测试方法的改进有以下优点：提高测试效率50%以上，每组避雷器的测试时间由之前的12 min减少至6 min。通过绝缘杆与避雷器尾部相连，增加了与带电体的安全距离，保障测试人员人身安全，避免人身触电等事故的发生。
参考文献
[1] 严玉婷，黄炜昭，江键武，等.避雷器带电测试的原理及仪器比较和现场事故缺陷分析[J].电瓷避雷器，2011（2）：57-62.
[2] 朱海貌，黄锐，夏晓波，等.金属氧化物避雷器带电检测数据异常的诊断及分析[J].电瓷避雷器，2012（2）：68-72.
[3] 蔡伟贤，陈蓓.提高氧化物避雷器带电测试准确性的探讨[J].电瓷避雷器，2011（4）：63-67.