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交流輸電線路用復(fù)合外套金屬氧化物避雷器檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-25 08:49:03 更新時(shí)間：2025-07-25 00:21:29

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

交流輸電線路用復(fù)合外套金屬氧化物避雷器檢測(cè)

復(fù)合外套金屬氧化物避雷器（MOA）作為現(xiàn)代交流輸電線路的關(guān)鍵過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備，其性能的可靠性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。相較于傳統(tǒng)的瓷外套避雷器，復(fù)合外套MOA以其優(yōu)異的耐污穢性能、良好的防爆性、重量輕、不易破損及良好的耐氣候老化性等優(yōu)點(diǎn)，在輸電線路上得到廣泛應(yīng)用。然而，復(fù)合外套材料（主要為高溫硫化硅橡膠）在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)受到電應(yīng)力、熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力及環(huán)境因素（如紫外線、濕度、污穢）的綜合作用，可能導(dǎo)致材料老化、性能劣化（如憎水性下降、起痕、電蝕），進(jìn)而影響避雷器的密封性能和電氣性能。因此，對(duì)在運(yùn)或新投運(yùn)的復(fù)合外套MOA進(jìn)行定期或不定期的檢測(cè)，是評(píng)估其狀態(tài)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、預(yù)防事故發(fā)生、保障電網(wǎng)安全不可或缺的重要手段。

檢測(cè)項(xiàng)目

對(duì)交流輸電線路用復(fù)合外套金屬氧化物避雷器的檢測(cè)，通常涵蓋以下關(guān)鍵項(xiàng)目：

外觀檢查： 檢查復(fù)合外套表面是否有開裂、粉化、起痕、電蝕、樹枝狀放電痕跡、破損、變形，以及金屬附件（如連接金具、法蘭、壓力釋放裝置）的銹蝕、損傷情況。重點(diǎn)檢查密封結(jié)構(gòu)處（如上下法蘭與硅橡膠交界處）有無(wú)異常。
密封性能檢測(cè)： 評(píng)估避雷器內(nèi)部是否受潮的關(guān)鍵項(xiàng)目。通常測(cè)量直流參考電壓（U_1mA） 和在 0.75倍U_1mA下的泄漏電流。后者對(duì)內(nèi)部受潮尤為敏感。
直流參考電壓（U_1mA）測(cè)量： 測(cè)量通過(guò)避雷器直流電流達(dá)到1mA時(shí)，施加在避雷器兩端的直流電壓值。該值能反映MOA閥片的非線性特性及老化程度。
工頻參考電流下的工頻參考電壓測(cè)量： 測(cè)量通過(guò)避雷器的工頻阻性電流達(dá)到工頻參考電流（峰值）時(shí)，施加在避雷器兩端的工頻電壓峰值。是判斷閥片老化的重要依據(jù)。
全電流及阻性電流分量測(cè)量： 在持續(xù)運(yùn)行電壓（U_c）下，測(cè)量避雷器的總泄漏電流（全電流）及其中的阻性電流分量（特別是基波阻性電流峰值或三次諧波分量）。阻性電流的增長(zhǎng)是閥片老化或受潮的顯著標(biāo)志。
局部放電（量）檢測(cè)： 檢測(cè)避雷器內(nèi)部或表面是否存在局部放電現(xiàn)象及其放電量大小。內(nèi)部放電可能由受潮、劣化或內(nèi)部缺陷引起；表面放電可能與污穢、潮濕或外套損傷有關(guān)。
絕緣電阻測(cè)試： 使用兆歐表測(cè)量避雷器內(nèi)部部分（如未與計(jì)數(shù)器串聯(lián)）或整體的絕緣電阻，作為輔助判斷受潮或貫穿性缺陷的參考。
底座絕緣電阻測(cè)試： 測(cè)量避雷器底座絕緣子的絕緣電阻，確保其絕緣性能良好。
放電計(jì)數(shù)器動(dòng)作檢查： 檢查計(jì)數(shù)器是否完好，動(dòng)作是否可靠。
紅外熱像檢測(cè)（帶電檢測(cè)）： 在運(yùn)行狀態(tài)下利用紅外熱像儀對(duì)避雷器本體及電氣連接部位進(jìn)行掃描，檢測(cè)是否存在異常發(fā)熱點(diǎn)，可反映內(nèi)部受潮、閥片劣化或接觸不良等問(wèn)題。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行上述檢測(cè)項(xiàng)目需要相應(yīng)的專業(yè)儀器：

直流高壓發(fā)生器： 用于產(chǎn)生直流高壓，進(jìn)行U_1mA和0.75U_1mA下泄漏電流的測(cè)量。
避雷器阻性電流測(cè)試儀： 專門用于在運(yùn)行電壓或試驗(yàn)電壓下測(cè)量MOA的全電流和阻性電流分量（特別是基波阻性電流）。
工頻試驗(yàn)變壓器及其測(cè)量系統(tǒng)： 用于進(jìn)行工頻參考電壓試驗(yàn)。
局部放電檢測(cè)儀： 用于定量或定性地檢測(cè)避雷器的局部放電量。
絕緣電阻測(cè)試儀（兆歐表）： 用于測(cè)量絕緣電阻和底座絕緣電阻。
紅外熱像儀： 用于進(jìn)行帶電狀態(tài)下的紅外測(cè)溫。
放電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀： 用于檢查放電計(jì)數(shù)器的動(dòng)作性能。
常規(guī)電氣儀表： 如萬(wàn)用表、電壓表、電流表等。
外觀檢查工具： 望遠(yuǎn)鏡（用于高處巡檢）、照相機(jī)、放大鏡等。

檢測(cè)方法

檢測(cè)方法需嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，確保安全和準(zhǔn)確：

外觀與密封檢查： 主要通過(guò)目視、望遠(yuǎn)鏡近距離觀察或無(wú)人機(jī)巡檢拍照完成。仔細(xì)檢查復(fù)合外套和金屬部件的狀態(tài)。
直流參考電壓(U_1mA)及0.75U_1mA下泄漏電流：
- 斷開避雷器與線路的連接，并將其下端接地?cái)嚅_（若有底座絕緣）。
- 將直流高壓發(fā)生器的高壓輸出端接避雷器上端法蘭，下端接地，地線接發(fā)生器接地端。
- 緩慢升高電壓，觀察微安表讀數(shù)，當(dāng)電流達(dá)到1mA時(shí)，記錄此時(shí)的電壓值即為U_1mA。
- 將電壓降至0.75倍U_1mA，讀取并記錄該電壓下的泄漏電流值（μA級(jí)）。
工頻參考電壓： 在工頻試驗(yàn)變壓器輸出端接入避雷器，使用合適的測(cè)量系統(tǒng)（如峰值電壓表、示波器或?qū)Ｓ脺y(cè)量裝置），緩慢升高工頻電壓，監(jiān)測(cè)通過(guò)避雷器的阻性電流分量（或總電流），當(dāng)該電流達(dá)到規(guī)定的工頻參考電流（峰值）時(shí)，測(cè)量并記錄避雷器兩端的工頻電壓峰值。
持續(xù)運(yùn)行電壓下全電流及阻性電流：
- 帶電檢測(cè)法： 使用專用避雷器阻性電流測(cè)試儀，將其電流信號(hào)輸入端串接在避雷器接地引下線上（通常通過(guò)鉗形電流互感器），電壓信號(hào)輸入端并聯(lián)在避雷器兩端（或取同相PT二次電壓作為參考）。儀器自動(dòng)分離出阻性電流分量并顯示/記錄。
- 停電試驗(yàn)法： 在試驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)搭建模擬運(yùn)行電壓的試驗(yàn)回路，直接施加U_c，用測(cè)試儀測(cè)量全電流和阻性電流。
局部放電檢測(cè)： 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 7354）進(jìn)行，可采用電脈沖法（IEC 60270）或超聲波法。通常在工頻耐壓試驗(yàn)過(guò)程中或之后進(jìn)行測(cè)量，需屏蔽背景干擾。
絕緣電阻： 用兆歐表（如2500V或5000V檔）分別測(cè)量避雷器兩電極間的絕緣電阻（需斷開內(nèi)部放電計(jì)數(shù)器）和底座絕緣子的絕緣電阻。
紅外熱像檢測(cè)： 在避雷器帶額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，選擇合適的距離、角度和環(huán)境條件，使用紅外熱像儀掃描其本體及電氣連接部位，分析溫度分布圖像，查找異常熱點(diǎn)。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

復(fù)合外套金屬氧化物避雷器的檢測(cè)必須依據(jù)國(guó)家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

GB 11032-2020《交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器》： 這是最核心的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了避雷器的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法（包括型式試驗(yàn)、例行試驗(yàn)、驗(yàn)收試驗(yàn)、抽樣試驗(yàn)和定期試驗(yàn)）、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志和包裝等。對(duì)復(fù)合外套避雷器有專門要求。
DL/T 474.5-2018《現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則第5部分：避雷器試驗(yàn)》： 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)規(guī)定了避雷器現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（特別是預(yù)防性試驗(yàn)）的項(xiàng)目、周期、方法、接線及結(jié)果判斷依據(jù)，具有極強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)性。