金属氧化物避雷器(MOA)的试验方法

 一、绝缘电阻的测量
    金属氧化物避雷器由金属氧化物阀片串联组成，没有火花间隙与并联电阻。通过测量其绝缘电阻，可以发现内部受潮及瓷质裂纹等缺陷。
    《规程》规定：对35kV及以下金属氧化物避雷器用2500V绝缘电阻表检测每节绝缘电阻，应不低于1000MΩ；对35kV以上金属氧化物避雷器用2500V或5000V绝缘电阻测试仪检测每节的绝缘电阻，应不低于2500MΩ。
    进口金属氧化物避雷器每节的绝缘电阻一般按厂家的标准。如日本明电舍规定：对ZSE—C2Z型294kV金属氧化物避雷器应使用1000V绝缘电阻测试仪，绝缘电阻不低于2000MΩ。
    二、测量直流1mA电压U_1mA及75%U_1mA电压下的泄漏电流
    金属氧化物阀片和碳化硅阀片的非线性关系如图1-1所示。阀片的电阻值和通过的电流有关，电流大时电阻小，电流小时电阻大。也就是说在运行电压U₁下，阀片相当于一个很高的电阻，阀片中流过很小的电阻维持一适当的残压U₂，从而起到保护设备安全的作用。从图1-1可以看出，MOA阀片具有较SiC阀片更优良的非线性曲线。

图1-1 金属氧化物(MOA)阀片和碳化硅(SiC)阀片的非线性关系
U₁—工频运行电压；U₂—雷电流下避雷器的残压；
I₁、I₂、I₃—运行电压下MOA、SiC线性电阻的交流泄漏电流；I—雷电流

 测量其直流电压U_1mA及75%U_1mA电压下的泄漏电流和测量FZ、FCZ型避雷器的电导的电流的目的相同是为了检查其非线性特性及红外线绝缘性能。
    U_1mA为试品通过1mA直流时，被试避雷器两端的电压值。《规程》规定：1mA电压值U_1mA与初始值比较，变化应不大于±5%。0.75U_1mA电压下的泄漏电流应不大于50μA。也就是说，在电压降低25%时，合格的金属氧化物避雷器的泄漏电流大幅度降低，从1000μA降至50μA以下。
    若U_1mA电压下降或0.75U_1mA下泄漏电流明显增大，就可能是避雷器阀片受潮老化或瓷质有裂纹。测量时，为防止表面泄漏电流的影响，应将瓷套表面擦净或加屏蔽措施，并注意气候的影响。一般金属氧化物阀片U_1mA的温度系数约为(0.05～0.17)%/℃，即温度每增高10℃，U_1mA约降低1%，必要时可进行换算。
    三、运行电压下交流泄漏电流测量
    目前许多单位都采用YCBLQ-II氧化锌避雷器在线测试仪对金属氧化物避雷器在运行电压下的交流泄漏电流进行监测。YCBLQ-II氧化锌避雷器在线测试仪的测量原理框图如图1-1所示。避雷器中流过的全电流I_x由TA测取，输入到差分放大器的“﹣”端；另外，从分压器取得成比例的同相电压信号E_s，经移相器移90°得E_s0再经可控增益放大后进入差分放电器的“﹢”端，差分放大器的输出(I_x—G₀E_s0)乘E_s0，然后对时间积分，改变可控增益放大器的增益(增益调节自动进行)，使积分结果为零，即I_x的容性分量被补偿掉，结果差分放大器输出只含阻性分量I_R。

图1-2 YCBLQ-II氧化锌避雷器在线测试仪测试原理图

 YCBLQ-II氧化锌避雷器在线测试仪可以测得运行电压下避雷器的泄漏电流（全电流）及其有功分量（阻性电流）和无功分量（容性电流）、功率损耗P_X等。
    试验研究表明：当金属氧化物避雷器阀片受潮或老化时，阻性电流幅值增加很快，因此监测阻性电流可以有效地监测避雷器绝缘状况。
    《规程》规定：当泄漏电流有功分量增加到2倍初始值时，应停电进行检查。国内有些单位自己制定了某些判断标准，如有的单位规定当330kV金属氧化物避雷 器的阻性电流峰值超过0.3mA、110～220kV金属每人每年避雷器的阻性电流峰值超过0.2mA或测量值较初始值有明显增加时，应进行停电试验，以判断绝缘优劣。