避雷器试验中微安表接线位置对测量精确度的影响

1.请说明FS、FZ、FCZ、FCD这四种阀型避雷器型号中的字母所代表的意义。

答：F——阀型；S——配电型；Z——电站型；C——磁吹型；D——电机型。

2.阀型避雷器的主要部件有哪些？

答：阀型避雷器由火花间隙（简称“间隙”）和非线性电阻（简称“阀片”）串联组成。

3.何谓阀型避雷器的“灭弧电压”？

答：即阀型避雷器的额定电压。

4.何谓阀型避雷器的“残压”？

答：残压是指避雷器流过放电电流时两端电压的峰值。

5.何谓阀型避雷器的“工频续流”？

答：工频续流又叫续流，是指继放电电流流过之后，通过避雷器的电源电流。

6.哪两个因素可以使平板间隙工作面得到游离电子，而使放电比较稳定、分散性小、伏秒特性平坦？

答：因素一是云母垫片和空气隙内的介电常数不同；因素二是照射到工作面及其间的气体上。

7.火花间隙除了要有一定的初始恢复强度外，还必须有尽可能快的介质强度恢复速度。介质强度恢复速度慢的结果是什么？怎样衡量介质强度恢复速度快慢？怎样提高介质强度恢复速度？

答：如果介质强度恢复较慢，在恢复电压上升到某一值时就能使间隙重新击穿。

切断比越小说明间隙的介质恢复越快，切断比越大说明间隙的介质恢复越慢。

实验证明，短间隙的介质强度恢复速度与间隙的距离有关：间隙距离越短时，其介质强度恢复越快。

8.请解释阀型避雷器的伏秒特性和伏安特性。

答：火花间隙决定了避雷器的放电电压，而放电电压与时间的关系特性称为伏秒特性。

串联的阀片决定了避雷器的残压和续流。通过阀片的电流与其压降的关系特性称为伏安特性。

9.何谓阀片的“通流容量”？

答：通流容量是避雷器不发生实质性破坏而通过规定次数、规定波形的最大限度。

10.何谓阀片的“热容量”？

答：设有一质量为m的物体，在某一过程中吸收（或放出）热量△Q时，温度升高（或降低）△T，则△Q/△T称为物体在此过程中的热容量（简称热容），用C表示，即C=△Q/△T。

11.FS型避雷器不要求测量泄漏电流，为什么？

答：在火花间隙带有并联电阻的阀型避雷器外加直流试验电压所测得的电流为电导电流（即“泄漏电流”），故仅对有并联电阻的阀型避雷器（如FZ、FCZ、FCD型等）进行此项试验，目的是为了检查避雷器的密封性能是否良好，电阻有无断开等情况。若密封不好，电阻元件受潮，电导电流会急剧增大；若并联电阻断线，则电导电流显著降低。另外，避雷器在运输、安装及拆卸之后，如果测得电导电流显著升高，则可能是由于火花间隙的端盖移动及并联电阻部分短路所致。

12.何谓“放电计数器”？

答：放电计数器是记录避雷器的动作（放电）次数的一种装置。

13.避雷器直流泄漏试验中，微安表的位置对测量结果有何影响？

图7-1　避雷器直流泄漏及其耐压试验图

答：现场避雷器直流泄漏及其耐压试验中，微安表接线位置的变化对测量精确度的影响至关重要。事实上，如图7-1所示，高压引线及高压输出端均暴露在空气中，其对地、对绝缘基座及相邻设备均有一定的杂散电流和泄漏电流流过。这些电流中有流过避雷器的体积泄漏电流I0、高压发生器至微安表高压引线对地杂散电流I1、屏蔽线对地杂散电流I2、避雷器高压端对地杂散电流I3、高压引线输出端及加压端相对邻近设备的杂散电流I4、避雷器体表对地泄漏电流I5等等。

从图7-1中可以看出，在PA2位置的测量误差最大，而在PA3位置时测量误差最小。以下进行具体分析。

（1）PA1位置，微安表接在避雷器高压端。由于在高压侧测量且高压引线已被屏蔽，排除I1、I2的影响，而I5也可通过避雷器本身加屏蔽环屏蔽掉，所以在PA1位置时，IPA1=I0+I3+I4（+I5），误差较小。

这种接线的优点是测出的泄漏电流准确，排除了部分杂散电流的影响，接线简单。缺点是微安表处于高电位，必须有良好的绝缘屏蔽；微安表位置距试验人员较远，读数不便，更换量程更是不易。此外，有些微安表表头在高压场强下易极化，易造成较大的测量误差。(www.xing528.com)

（2）PA2位置，微安表接在高压绕组尾部。从图7-1可以看出，所有杂散电流及泄漏电流均通过PA2，所以在PA2位置时，=I0+I1+I2+I3+I4+I5，测量误差较大。

这种接线的微安表处于低电位，具有读数安全、方便操作的优点。缺点是在测量回路上所有高压回路引线的杂散电流均通过微安表，测量结果误差较大。一般成套直流高压装置中的微安表就是采用这种接线方式。

（3）PA3位置，微安表接在避雷器低压端。在该位置，由图7-1可以看出，杂散电流I1、I2、I3、I4均不通过微安表。若对避雷器瓷裙采取屏蔽时，则可以排除I5影响。所以在PA3位置时，IPA3=I0（+I5）。即避雷器本体的泄漏电流，测量误差较小。

这种接线的微安表也处于低电位，高压引线等杂散电流不经过微安表，读数方便，屏蔽容易，因此，在避雷器接地端能断开且避雷器基座绝缘良好时常采用这种接线。

14.“氧化锌晶界层”是什么？

答：晶界层由多种添加物组成，是添加剂的富集区。在直径约10μm的氧化锌晶粒周围包着由添加剂形成的厚度为0.1μm左右的氧化物膜，即为晶界层。

15.“氧化锌晶粒的表面势垒”是什么？

答：材料表面由于原子排列的中断，和受外界氧化、沾污的影响，使处在表面的电子能态与体内不一样，即有一个弯曲（N型材料向上弯曲，P型材料向下弯曲），这个弯曲带来的电势差，就是电面势垒。

16.何谓“动作负荷试验”？

答：动作负荷试验也叫动作负载试验，用于确定避雷器在规定的条件下可靠重复动作的能力。模拟雷电过电压动作的试验称为大电流冲击动作负载试验，模拟操作过电压动作的试验称为操作冲击动作负载试验。

17.何谓“冲击电流”？

答：所谓冲击电流就是指在几微秒到几千微秒的时间内产生和衰减的电流。

18.何谓“标称放电电流”？

答：标称放电电流是指流过避雷器具有8/20波形的电流峰值。对于避雷器，其用来划分避雷器等级。

19.何谓“视在波前时间？”

答：视在波前时间是指从电流峰值的10%增加到90%所需时间（单位μs）的1.25倍。

20.何谓“冲击电压”？

答：所谓冲击电压就是指在几微秒到几千微秒的时间内产生和衰减的电压。

21.何谓“冲击放电电压”？

答：冲击放电电压是指避雷器两端施加给定波形的冲击电压波时，于放电前所达到的最高电压值。

22.何谓“切断比”？

答：避雷器的切断比是指避雷器工频放电电压值与其额定电压之比。

23.何谓“二极管最大反向电压”？

答：二极管最大反向电压是指二极管受到负电压时二极管所能承受的最大电压。当电压超过允许值时，PN结会承受不了而损坏管子。

24.何谓“二极管最大工作电流”？

答：二极管最大工作电流是指二极管长期正常工作时，允许通过的最大正向电流。

25.何谓“硅堆”？

答：硅堆也叫整流块，就是把几个二极管组成的整流电路一起封装在树脂中，形成整流电路。高压硅堆由多只高压整流二极管（硅粒）串联组成，是高压整流中将交流变成直流必不可少的元件。高压硅堆在高压电路中相当于一个单独的二极管。

26.何谓“持续运行电压”？

答：持续运行电压是指允许持久地施加在避雷器端子间的有效工频电压。

27.何谓“持续电流”？

答：持续电流是指施加持续运行电压时流过避雷器的电流。持续电流由阻性和容性分量组成，随温度、杂散电容和外部污秽的影响而变化，因此试品持续电流可不同于整只避雷器的持续电流。为了比较，持续电流可用有效值或峰值表示。

28.避雷器用在线监测器有什么功能？

答：其可在线监测运行电压下通过避雷器的持续电流，通过观测持续电流的变化可以有效检测出避雷器内部老化或受潮等异常，避免避雷器带故障运行。监测器中的污秽表可用于监测避雷器瓷套外表污秽程度，计数器可用来记录避雷器的动作次数。