淺析擊穿保險器測試裝備范文

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【摘要】擊穿保險器是應用于室內外電壓互感器的二次側過電壓保護的裝置，能夠避免高電壓帶來的二次回路而引發電壓加大對二次設施乃至人身的損傷；還能夠應用于變壓器的低壓端，避免高、低壓線圈之間產生擊穿時引發的低壓側電壓上升問題。也是一種過電壓保護裝置。擊穿保險接地的方式，能夠避免以上問題的出現（數百伏電壓可擊穿），正常運轉時，擊穿保險能夠保障和大地的絕對絕緣，但是，如何保障擊穿保險器的正常運轉，該擊穿的時候短路，不該擊穿的時候應開路，以免造成反措要求的多點接地故障，而目前無論是該項目的檢測還是檢測用的裝置都還處于空白。本研究旨在開發一種測試裝備，保證擊穿保險器的正常運作。

【關鍵詞】擊穿保險器；檢測；測試裝備

1擊穿保險器

擊穿保險器（Destructivesafeguard）是一種保護裝置，可以在中性點不接地網絡中有效避免高壓流入低壓。該裝置由銅制電極夾以帶孔的云母片組成，擊穿電壓達數百伏。一般是以低壓電網星形接法的中性點、角形接法的一相，經過擊穿保險器與大地作有效連合。通常情況下，是云母片將低壓電網和大地絕緣，而不改變系統運轉模式。若高壓流入低壓，云母片有孔部位的縫隙被擊穿，問題電流使高壓系統保護部分能夠快速切斷電源。若問題電流略低，不至于使保護裝置有所反應，但這時候的接地電阻也低，也能夠減少問題時的對地電壓，進而降低高壓流入低壓的可能性。擊穿保險器是一種避雷器，被廣泛地應用于低壓電力網。該裝置運作時與被保護的裝置并聯，用來制約被保護裝置的過電壓。通常可以接在配電變壓器低壓側繞組的不接地的中性點與地之間，或者低壓電力網的相線與地之間，用來避免3～10kV高壓線路在有問題時和低壓線路搭接所引發的的低壓線路的電位增大，保障人身與設備安全。為了防止在不接地低壓配電系統和電壓互感器中性點由于電壓升高而造成絕緣擊穿的問題，往往采用擊穿保險器作為其主要保護裝置。一旦被保護設備和大地之間產生的過電壓上升到保險器的放電電壓，擊穿保險器便可放電，電流通過接地裝置到大地，進而能夠使過電壓保持在規定范圍內，設備的絕緣得到有效保護。

2擊穿保險器測試

根據《國家電網公司十八項電網重大反事故措施（修訂版）》（國家電網[2012]152號）的相關標準，公用電壓互感器的二次回路要保持在室內有一線接地，為了保障接地的有效性，各電壓互感的中性不能接有可能斷的開關與熔斷器。已經在控制室一點接地的電壓互感器二次線圈，可以在開關場將二次線固中性點經放電間隙以及氧化銨閥片接地。要定時對放電間或氧化鋅閥片進行維護，避免電壓二次回路多點接地的問題的發生。

2.1擊穿保護器傳統檢測方法

為保護擊穿保險器的質量，按照規定的技術條件對擊穿保險器的性能進行的測試。擊穿保險器的檢測方法主要包括例行、試驗、定期以及型式檢測，在使用現場進行的試驗有交貨時的驗收試驗、安裝后的交接試驗和運行期間的預防性試驗。

（1）例行試驗是每只擊穿保護器（或電阻片）均須承受的檢測。主要包括對持續電流、標稱放電電流、工頻參考電壓、直流參考電壓、以及密封性能的檢測、局部放電試驗等。有間隙的閥式避雷器還要進行工頻放電電壓試驗。管式避雷器只需進行工頻放電試驗或工頻耐壓試驗。

（2）抽樣檢測閥式避雷器的抽樣試驗主要對電阻片進行，在一批電阻片中抽取總數的1.5%（不少于兩個），進行方波電流沖擊試驗和大電流耐受試驗。對有間隙的閥式避雷器，還需對產品的沖擊放電電壓進行抽樣試驗。對無間隙的金屬氧化物避雷器，每半年要對電阻片進行一次加速老化的抽樣試驗。管式避雷器只對其沖擊放電電壓進行抽樣試驗。

（3）定期檢測是為了檢測產品質量的可靠性。定期檢測通常每三年開展一次，包括對金屬氧化物擊穿保險器，應該從規范生產的產品中抽取三只展開殘壓檢測、長持續時間電流耐受檢測、動作負載檢測記憶工頻耐受時間特性檢測。管式避雷器沒有定期試驗項目。

（4）型式檢測對產品性能和結構設計進行全面鑒定的試驗。對閥式避雷器和金屬氧化物避雷器，除了展開出廠試驗、抽樣試驗、定期試驗的試驗項目外，還要進行壓力釋放試驗、瓷套絕緣耐受試驗、機械負荷試驗、人工污穢試驗、多柱避雷器電流分布試驗等。管式避雷器則還要進行沖擊通流能力試驗和切斷能力試驗等。

2.2擊穿保險器檢測趨勢

擊穿保險器是電網中保護電力設備免受過電壓危害的重要電氣設備，其運行的可靠性將直接影響電力系統的安全。對擊穿保險器實施在線監測，一方面可及早發現和排除故障，避免發生爆炸，健全變電站的安全運行預警系統；另一方面，可對泄漏電流及動作次數進行統計并實現數據遠傳，從而有效及時地檢測內部缺陷，尤其是閥體受潮、內部元件老化等。保險器行業正緊隨當前電子終端產品市場的發展，邁向小型化、貼片化、技術升級換代的方向發展，而影響這些發展變化的原因在于越來越多的脈沖應用、部件的小型化和DC應用需求的日漸增長。在應用特點上，電子產業的發展更加注重低功耗、低成本設計，這也使得目前一些重要的保險器聚焦在中長期項目研究和重大技術、關鍵工藝的研發上，以滿足未來市場需求。

3擊穿保險器測試裝備研究

3.1項目實施進度

通過各種方式查找了目前市場上還沒有此類產品的測試裝置，但在實際電力生產應用中確實需要此類設備，我們經過對市場上各類擊穿保險器、避雷器、壓敏保護器等進行了大量資料分析、整合、對比、歸納并根據目前的科學理論與實踐的經驗，經過有目的有步驟地試驗，按照考察、對比、測定與此相伴隨的現象的改變來判斷條件和現象間的聯系的結論。關鍵在于用來解釋多類型的自變量和因變量之間的關系，進而具備多電壓、多電流、多波形等各種功能。進度計劃：用20d完成課題研究，60d進行系統研制和制造，軟件開發完成。15d對項目進行總結和評價。3.2擬解決的主要問題通過本系統很準確的測試保險器擊穿放電電壓，擊穿電流等參數；過電壓通過后，產品迅速恢復正常運行狀態（絕緣狀態）。裝置能夠對保險器進行程控測試及智能分析。其次，使用程控多波形系統對保險器壽命作智能預計及量化考核，使用程控多波形系統可應用于多種類型、結構、材質的保險器。程控多電壓、多電流、多波形擊分析系統，硬件以多電壓組合波形電源發生器為基礎，軟件以智能設置、記錄、存儲、分析、圖形化、查詢、打印、輸出為拓展。

3.3技術關鍵點

（1）開發出嵌入式系統軟件，可通過程序控制，實現智能設置、記錄、存、分析、圖形化、查詢、打印。

（2）研制出一套以程序控制的多電壓組合波形電源的發生器。

（3）可實現遠程控制和數據調取，液晶操作顯示，便攜式外形設計，人機界面優良。

（4）可以可在線/離線切換使用。本裝置電壓監測單元、電流監測單元組成。本系統采用分布式結構，可根據實際現場監測情況進行不同的靈活配置，加大了系統的安全性與便捷性。并選用節點式結構設計，改變監測設備與監測項目都不用改變系統結構，能按照需求在中央預警服務器上掛接多種類型和數量的本地監測模塊，達到對多種設備展開監測與診斷的目的；只要在被測電氣元件下方安置對應的監測模塊，通過鋪設單根電纜掛接到監測裝置的總線上即可。各監測單元具備完善的自檢功能，可以短時間內斷定監測模塊的運轉性能并且上傳給服務器與用戶。監測數據大多以數字通訊模式為主，能夠有效地避免工頻電磁干擾或者其他高頻干擾而引發的信號傳送故障，加大了監測網絡的運轉效率。整個的監測模塊都選用模塊化結構方式，擁有極好的的通用性與互換性，能夠在不干預元件運轉的情形下維護全部部件。

3.4項目實施效益預測

通過各種方式查找了目前市場上還沒有此類產品的測試裝置，但在實際電力生產應用中確實需要此類設備，此設備的研制將充分應用新技術、新工藝，使設備在智能化網絡化方面符合現代電力發展的要求，既填補此項空白又能在技術上領先，可在較長時間內不落后。不僅在作業方法上進行創新而且在儀器設備上也填補了缺相，值得在全省系統內推廣。

4結語

擊穿保險器是一種應用在戶內外電壓互感器的二次側過電壓保護裝置，用來避免高電壓流入二次回路而引發的電壓增大對二次元件以及人身帶來的損傷，也可用做電力變壓器的低壓端，以防止高壓線圈和低壓線圈間發生擊穿時低壓側電壓升高；或作為其它用電設備的過電壓保護。鑒于目前擊穿保險器的檢測以及檢測用的裝置都處于空白，于是開展擊穿保險裝置的項目研究，上文主要是對擊穿保險器項目的實施方案、裝置擬解決的現實問題、裝置的技術創新點以及裝置未來的應用前景展開了分析，旨在提供一種在線的、智能的擊穿保險測試裝備，以期完善擊穿保險器運轉效率，保障設備以及人身的安全。

參考文獻

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作者:彭少丹 衛星舟 單位:云南電網有限責任公司紅河供電局