金属氧化物避雷器试验用仪器仪表原理简介

1、使用电子示波器测量金属氧化物避雷器的交流泄漏全电流I_x、阻性电流分量I_r和容性电流分量I_c时，按图1-1所示的接线方法进行。阻性电流分量以峰值表示，全电流和容性电流分量考虑可能受电压谐波的影响，也用峰值表示。图1-1(a)为采用双踪电子示波器，通过适当的分压器和分流器，将避雷器的电压和电流信号接入示波器，在一个完整的示波图中(图1-2)，可以测得电压U、全电流I_x、容性电流分量I_c和阻性电流分量I_r各波形，当电压瞬时值为0和U_m时，相应的电流瞬时值，即分别代表容性电流分量峰值I_cm和阻性电流分量峰值I_rm。图1-1(b)为采用单踪电子示波器的测量接线图，可利用电容器C₁（标准电容器或tanδ很小的油浸纸电容器）所串接的可变电阻器，适当调节电阻值，达到补偿容性电流分量的目的，在BE端测得的最小值为I_rm值。在AE端可测得I_x或I_Cm值。I_Cm通常与I_x基本相同。

图1-1 测量金属氧化物避雷器交流泄漏电流接线图
AE——全电流I₀引出端；BE——阻性分量I_r引出端；SB——示波器；R——补偿容性电流分量电阻

此方法也可适用于变电所现场在某些停电情况下对金属氧化物避雷器进行试验。

图1-2 金属氧化物避雷器等值电路和交流泄漏电流波形
U——工频电压；U_m——工频电压峰值；I₀——全电流；I_c——容性电流分量；I_r——阻性电流分量
I_rm——阻性电流分量峰值；I_Cm——容性电流分量峰值

专门用来测量金属氧化物避雷器阻性电流分量的专用仪器——ZC-710B氧化锌避雷器带电测试仪（电路图见图1-3），基本接线与图1-1(b)相似，当可变电阻器R1的活动端子处于地线测零值时，仪表M测得的为全电流值（或容性电流值），适当向上移动R1活动端子，把R1上的容性电流的压降来补偿避雷器中容性电流R2上的压降，仪表M显示最低值，此最低值即为阻性电流分量（峰值）。M可做成指针式电子仪表，或者用电子示波器（双道，工况：A通道—B通道）。

试验前，将电子示波器两个通道的输入端同时接到分压器的输出电压，调节两个通道的“水平位移”，使两个电压波形完全重合。然后保持“水平位移”不动，恢复正常接线，开始正式试验。

图1-3 测量金属氧化物避霄器阻性电流分量的专用桥式电路
M——电流表或电子示波器；R1——可变电阻器；R2——电阻器
T——试验变压器；C——标准电容器

2、带电监测金属氧化物避雷器阻性电流专用仪器的工作原理

a) 同时需用运行相电压的桥式补偿电路或类似的电子仪器。桥式补偿电路泄漏电流测试仪的原理接线图见图1-4，其工作原理是自钳形电流互感器夹取得的泄漏电流输入仪器中的放大器，自母线取得的二次电压作为标准电压进入仪器移相90°，使其与泄漏电流中的容性电流分量同相，将容性电流分量自动抵消掉，剩余下的即为泄漏电流的阻性分量，由指示仪表显示其峰值。

图1-4 桥式补偿电路测量泄漏电流原理接线图

b) 不需用运行相电压，采用三次谐波电流原理制成的仪器。三次谐波电流测试仪的原理接线图见图1-5，其工作原理是从避雷器总电流中检出三次谐波分量i₃的峰值，假定i₃=i_r3，然后根据i_r3与阻性电流ir的经验关系得到阻性电流峰值，它的基础是电压不含谐波分量或很小。由于使用三次谐波法测试仪受系统电压中谐波分量的影响很大，当谐波分量较大时，仪器的误差可达百分之百到百分之几百。

图1-5 三次谐波电流型泄漏电流测试仪原理接线图