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交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器检测

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发布时间：2025-06-10 20:10:33 更新时间：2025-06-10 00:25:33

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器检测

复合外套金属氧化物避雷器（MOA）作为现代交流输电线路的关键过电压保护设备，其性能的可靠性直接关系到电力系统的安全稳定运行。相较于传统的瓷外套避雷器，复合外套MOA以其优异的耐污秽性能、良好的防爆性、重量轻、不易破损及良好的耐气候老化性等优点，在输电线路上得到广泛应用。然而，复合外套材料（主要为高温硫化硅橡胶）在长期运行过程中，会受到电应力、热应力、机械应力及环境因素（如紫外线、湿度、污秽）的综合作用，可能导致材料老化、性能劣化（如憎水性下降、起痕、电蚀），进而影响避雷器的密封性能和电气性能。因此，对在运或新投运的复合外套MOA进行定期或不定期的检测，是评估其状态、及时发现隐患、预防事故发生、保障电网安全不可或缺的重要手段。

检测项目

对交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器的检测，通常涵盖以下关键项目：

外观检查： 检查复合外套表面是否有开裂、粉化、起痕、电蚀、树枝状放电痕迹、破损、变形，以及金属附件（如连接金具、法兰、压力释放装置）的锈蚀、损伤情况。重点检查密封结构处（如上下法兰与硅橡胶交界处）有无异常。
密封性能检测： 评估避雷器内部是否受潮的关键项目。通常测量直流参考电压（U_1mA） 和在 0.75倍U_1mA下的泄漏电流。后者对内部受潮尤为敏感。
直流参考电压（U_1mA）测量： 测量通过避雷器直流电流达到1mA时，施加在避雷器两端的直流电压值。该值能反映MOA阀片的非线性特性及老化程度。
工频参考电流下的工频参考电压测量： 测量通过避雷器的工频阻性电流达到工频参考电流（峰值）时，施加在避雷器两端的工频电压峰值。是判断阀片老化的重要依据。
全电流及阻性电流分量测量： 在持续运行电压（U_c）下，测量避雷器的总泄漏电流（全电流）及其中的阻性电流分量（特别是基波阻性电流峰值或三次谐波分量）。阻性电流的增长是阀片老化或受潮的显著标志。
局部放电（量）检测： 检测避雷器内部或表面是否存在局部放电现象及其放电量大小。内部放电可能由受潮、劣化或内部缺陷引起；表面放电可能与污秽、潮湿或外套损伤有关。
绝缘电阻测试： 使用兆欧表测量避雷器内部部分（如未与计数器串联）或整体的绝缘电阻，作为辅助判断受潮或贯穿性缺陷的参考。
底座绝缘电阻测试： 测量避雷器底座绝缘子的绝缘电阻，确保其绝缘性能良好。
放电计数器动作检查： 检查计数器是否完好，动作是否可靠。
红外热像检测（带电检测）： 在运行状态下利用红外热像仪对避雷器本体及电气连接部位进行扫描，检测是否存在异常发热点，可反映内部受潮、阀片劣化或接触不良等问题。

检测仪器

进行上述检测项目需要相应的专业仪器：

直流高压发生器： 用于产生直流高压，进行U_1mA和0.75U_1mA下泄漏电流的测量。
避雷器阻性电流测试仪： 专门用于在运行电压或试验电压下测量MOA的全电流和阻性电流分量（特别是基波阻性电流）。
工频试验变压器及其测量系统： 用于进行工频参考电压试验。
局部放电检测仪： 用于定量或定性地检测避雷器的局部放电量。
绝缘电阻测试仪（兆欧表）： 用于测量绝缘电阻和底座绝缘电阻。
红外热像仪： 用于进行带电状态下的红外测温。
放电计数器校验仪： 用于检查放电计数器的动作性能。
常规电气仪表： 如万用表、电压表、电流表等。
外观检查工具： 望远镜（用于高处巡检）、照相机、放大镜等。

检测方法

检测方法需严格遵循相关标准规程，确保安全和准确：

外观与密封检查： 主要通过目视、望远镜近距离观察或无人机巡检拍照完成。仔细检查复合外套和金属部件的状态。
直流参考电压(U_1mA)及0.75U_1mA下泄漏电流：
- 断开避雷器与线路的连接，并将其下端接地断开（若有底座绝缘）。
- 将直流高压发生器的高压输出端接避雷器上端法兰，下端接地，地线接发生器接地端。
- 缓慢升高电压，观察微安表读数，当电流达到1mA时，记录此时的电压值即为U_1mA。
- 将电压降至0.75倍U_1mA，读取并记录该电压下的泄漏电流值（µA级）。
工频参考电压： 在工频试验变压器输出端接入避雷器，使用合适的测量系统（如峰值电压表、示波器或专用测量装置），缓慢升高工频电压，监测通过避雷器的阻性电流分量（或总电流），当该电流达到规定的工频参考电流（峰值）时，测量并记录避雷器两端的工频电压峰值。
持续运行电压下全电流及阻性电流：
- 带电检测法： 使用专用避雷器阻性电流测试仪，将其电流信号输入端串接在避雷器接地引下线上（通常通过钳形电流互感器），电压信号输入端并联在避雷器两端（或取同相PT二次电压作为参考）。仪器自动分离出阻性电流分量并显示/记录。
- 停电试验法： 在试验室或现场搭建模拟运行电压的试验回路，直接施加U_c，用测试仪测量全电流和阻性电流。
局部放电检测： 根据标准（如GB/T 7354）进行，可采用电脉冲法（IEC 60270）或超声波法。通常在工频耐压试验过程中或之后进行测量，需屏蔽背景干扰。
绝缘电阻： 用兆欧表（如2500V或5000V档）分别测量避雷器两电极间的绝缘电阻（需断开内部放电计数器）和底座绝缘子的绝缘电阻。
红外热像检测： 在避雷器带额定负荷运行时，选择合适的距离、角度和环境条件，使用红外热像仪扫描其本体及电气连接部位，分析温度分布图像，查找异常热点。

检测标准

复合外套金属氧化物避雷器的检测必须依据国家和行业相关标准进行，主要标准包括：

GB 11032-2020《交流无间隙金属氧化物避雷器》： 这是最核心的国家标准，规定了避雷器的技术要求、试验方法（包括型式试验、例行试验、验收试验、抽样试验和定期试验）、检验规则、标志和包装等。对复合外套避雷器有专门要求。
DL/T 474.5-2018《现场绝缘试验实施导则第5部分：避雷器试验》： 电力行业标准，详细规定了避雷器现场试验（特别是预防性试验）的项目、周期、方法、接线及结果判断依据，具有极强的现场指导性。