：產(chǎn)品概述

       避雷器是電力系統(tǒng)中重要的電力設(shè)備之一。它的作用是當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)危機(jī)設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、互感器等）的各種類型的過(guò)壓時(shí)，限制過(guò)電壓使之低于一定幅值，以保證電力設(shè)備的安全運(yùn)行。

試驗(yàn)項(xiàng)目：避雷器的試驗(yàn)分為直流泄漏電流試驗(yàn)和交流泄漏電流試驗(yàn)。

        1.避雷器直流泄露電流的測(cè)試主要是針對(duì)10kV及以下避雷器的試驗(yàn)，通過(guò)測(cè)量U1mA和0.75U1mA下的電流來(lái)判斷避雷器的優(yōu)劣程度。

        2.避雷器交流泄漏試驗(yàn)主要是測(cè)量避雷器在工頻電壓下的全電流、容性電流、阻性電流等參數(shù)，通過(guò)這些參數(shù)來(lái)衡量氧化鋅避雷器的運(yùn)行狀況

      目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上有多種類型氧化鋅避雷器測(cè)試產(chǎn)品，總的來(lái)講可以分為有線型和無(wú)線型這兩類。有線型（圖一所示），通過(guò)直接連線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量，而HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測(cè)試儀不僅可以通過(guò)在 PT 上實(shí)現(xiàn)同步信號(hào)取樣（圖二所示），而且還能通過(guò)高壓直接采樣，在避雷器頂端實(shí)現(xiàn)高壓同步信號(hào)的采樣，從而簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)接線，以下是各種測(cè)試原理示意圖：

圖一、無(wú)線測(cè)量原理                                                                             圖二、有線測(cè)量原理

         HDYZ-S氧化鋅避雷器泄露電流測(cè)試儀的原理如圖四所示，通過(guò)直接采集避雷器頂端的電壓來(lái)獲取電流與電壓之間的相位角，從而分析出全電流中的阻性電流、容性電流等參數(shù)，為運(yùn)行中的避雷器狀態(tài)檢測(cè)提供有力的依據(jù)。

二：產(chǎn)品特點(diǎn)

       1、HDYZ-S氧化鋅避雷器泄露電流測(cè)試儀可通過(guò)三維向量圖直觀反映氧化鋅避雷器的運(yùn)行狀況。HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測(cè)試儀通過(guò)軟件集成的優(yōu)劣判斷程序直接展現(xiàn)全電流、阻性電流及容性電流的關(guān)系，直觀反應(yīng)運(yùn)行中氧化鋅避雷器的性能；

       2、數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確可靠?？芍苯佑^測(cè)系統(tǒng)電壓與泄漏電流的波形。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)電壓多次諧波的直接采樣，有效去除了系統(tǒng)電壓諧波對(duì)泄漏電流的影響，使泄漏電流的測(cè)量值更準(zhǔn)確。

       3、人機(jī)界面及便捷的數(shù)據(jù)管理。采用5.7寸640*480 TFT 觸摸屏，使操作者更加得心應(yīng)手，通過(guò)中、英文觸控輸入可實(shí)現(xiàn)對(duì)避雷器的站級(jí)、線路級(jí)乃至避雷器本身的數(shù)據(jù)管理，同時(shí)也可將測(cè)量數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)打??；

       4、接收主機(jī)便攜式設(shè)計(jì)，方便工作人員攜帶和使用。

三：技術(shù)指標(biāo)

     1.高壓同步采集器

                    1.1、檢測(cè)電壓范圍（峰值）：0.4 ~ 500kV

                    1.2、發(fā)射功率：20dB；

                    1.3、頻譜帶寬：40~10kHz

                    1.4、電源電壓：DC 8.4V

     2. PT同步采集器

                2.1、檢測(cè)電壓范圍（峰值）：0.4 ~ 250V

                2.2、發(fā)射功率：30dB；

                2.3、頻譜帶寬：40~10kHz

                2.4、電源電壓：DC 8.4V

      3.接收主機(jī)

                3.1、泄漏電流測(cè)量范圍（峰值）：10uA ~ 10.0mA；

                3.2、泄漏電流測(cè)量精度：5%±1個(gè)字；

                3.3、泄漏電流分辨率：1uA；

                3.4、測(cè)量參數(shù)及功能：

                              功能：

                                      1.泄漏電流全電流實(shí)時(shí)波形、系統(tǒng)電壓實(shí)時(shí)波形；

                                      2.泄漏電流全電流、阻性電流、容性電流的矢量圖；

                              測(cè)量參數(shù)：

                                      1.泄漏電流全電流有效值、阻性電流有效值及容性電流有效值；

                                      2.泄漏電流3次諧波、5次諧波、7次諧波及9次諧波；

                                      3.系統(tǒng)電壓與泄漏電流間相位角；

       4.電壓基準(zhǔn)信號(hào)取樣方式：

                 無(wú)PT方式（高壓直接采樣）、PT無(wú)線方式、諧波方式。

        5.打印機(jī)類型：微型嵌入式打印機(jī)。

        6.溫度測(cè)量精度：0.1℃。

        7.顯示器：5.7寸TFT， 色真彩屏

        8.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：1000 組

        9.工作電源：

                   內(nèi)部電源：

                              DC 8.4V 鋰聚合物電池；

                              充電時(shí)間：2~3小時(shí)；

                              工作時(shí)間：6小時(shí)以上；

                   外部電源：

                               輸入：AC100V~240V，50/60Hz

                               輸出：DC8.4V，3A

三、工作原理

     HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測(cè)試儀主要由兩部分組成：一個(gè)高壓信號(hào)同步采集裝置(包括絕緣桿)、一個(gè)無(wú)線PT同步信號(hào)采集裝置和一個(gè)無(wú)線接收主機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)無(wú)PT時(shí)可以使用高壓信號(hào)同步采集裝置對(duì)電壓進(jìn)行采樣，信號(hào)采集裝置將采樣到的高壓信號(hào)調(diào)制后通過(guò)無(wú)線傳輸發(fā)送至接收主機(jī)，接收主機(jī)在收到信號(hào)后通過(guò)解調(diào)等方式將調(diào)制后的信號(hào)還原至原始波形，然后測(cè)量模塊將采集到的電流信號(hào)和電壓信號(hào)做數(shù)字分析，從而得到氧化鋅避雷器的運(yùn)行參數(shù)參數(shù)，同時(shí)通過(guò)對(duì)泄漏電流的傅里葉分析得到高次諧波分量，通過(guò)諧波分量的大小來(lái)判斷避雷器處于何種狀態(tài)。

圖4原理圖

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如圖 5-1所示。

5-1 羅氏線圈結(jié)構(gòu)示意圖

羅氏線圈的原邊為流過(guò)被測(cè)電流的導(dǎo)體，副邊為多匝線圈。當(dāng)有交變的電流流過(guò)穿過(guò)線圈中心的導(dǎo)體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。副邊線圈與被測(cè)電流產(chǎn)生的磁通相交鏈，整個(gè)羅氏線圈副邊產(chǎn)生的磁鏈正比于導(dǎo)體中流過(guò)的電流大小。變化的磁鏈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，且電動(dòng)勢(shì)的大小與磁鏈的變化率成正比。令流過(guò)導(dǎo)體的電流為，線圈副邊感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)為，基于安培環(huán)路定律和法拉第電磁感應(yīng)定律，可由Maxwell方程^[8]解得：（5-1）

其中M為羅氏線圈的互感系數(shù)。

根據(jù)羅氏線圈負(fù)載的不同，線圈可分為外積分式和自積分式^[9]。外積分式羅氏線圈又稱作窄帶型電流傳感器，具有較好的抗干擾能力。當(dāng)采用外積分式羅氏線圈時(shí)，為得到電流的波形，線圈的輸出通常需要經(jīng)過(guò)無(wú)源RC外積分電路、由運(yùn)放構(gòu)成的有源外積分電路，以及數(shù)自積分電路等負(fù)載。外積分式羅氏線圈受積分電路頻率性能影響較大，測(cè)量頻率上限受到限制，一般用于測(cè)量兆赫茲以下的中低頻率電流。自積分式羅氏線圈又稱作寬帶型電流傳感器，具有相對(duì)較寬的檢測(cè)頻帶。由于其直接采用積分電阻，因此頻率響應(yīng)較快，適用于測(cè)量上升時(shí)間較短的脈沖電流信號(hào)。

羅氏線圈根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同可分為撓性羅氏線圈、剛性羅氏線圈和PCB型羅氏線圈^[10-11]。撓性羅氏線圈以能夠*的撓性材料作為線圈骨架，將導(dǎo)線均勻繞在骨架上。測(cè)量時(shí)將骨架彎曲成一個(gè)閉合的環(huán)，使通電導(dǎo)體沖線圈中心穿過(guò)。這種線圈使用方便，但喀什市氧化鋅避雷器泄露電流測(cè)試儀出廠價(jià)測(cè)量精確度低、穩(wěn)定性不高。剛性羅氏線圈采用剛性結(jié)構(gòu)線圈骨架，在結(jié)構(gòu)上更容易使得繞線能夠均勻分布，大大提高了抗外磁場(chǎng)干擾的能力，從而提高了測(cè)量的精確度。這種線圈的測(cè)量精確度和可靠性較高，但在實(shí)際使用中會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)安裝條件的限制。PCB型羅氏線圈是一種基于印刷電路板（PCB）骨架的羅氏線圈，相比傳統(tǒng)的羅氏線圈，其線圈密度、骨架截面積以及線圈截面與中心線的垂直程度都有極大提高，是一種高精度的羅氏線圈。這種線圈現(xiàn)在還處于起步階段，其實(shí)際應(yīng)用還有一定的距頻局部放電檢測(cè)基本原理

用于局部放電檢測(cè)的羅氏線圈稱為高頻電流傳感器，其有效的頻率檢測(cè)范圍一般為3MHz～30MHz。由于所測(cè)量的局部放電信號(hào)是微小的高頻電流信號(hào)，傳感器需要在較寬的頻帶內(nèi)有較高的靈敏度。因此HFCT選用高磁導(dǎo)率的磁芯作為線圈骨架，并通常采用自積分式線圈結(jié)構(gòu)^[13]。使用HFCT進(jìn)行局部放電檢測(cè)的等效電路圖如圖 5-2所示。其中為被測(cè)導(dǎo)體中流過(guò)的局部放電脈沖電流，M為被測(cè)導(dǎo)體與HFCT線圈之間的互感，L_s為線圈的自感，R_s為線圈的等效電阻，C_s為線圈的等效雜散電容，R為負(fù)載積分電阻，u_o(t)為HFCT傳感器的輸出電壓信號(hào)。

高頻電流傳感器局部放電檢測(cè)等效電路圖

在喀什市氧化鋅避雷器泄露電流測(cè)試儀出廠價(jià)傳感器參數(shù)滿足自積分條件的情況下，忽略雜散電容