：產品概述

       避雷器是電力系統中重要的電力設備之一。它的作用是當系統中出現危機設備（如發電機、變壓器、互感器等）的各種類型的過壓時，限制過電壓使之低于一定幅值，以保證電力設備的安全運行。

試驗項目：避雷器的試驗分為直流泄漏電流試驗和交流泄漏電流試驗。

        1.避雷器直流泄露電流的測試主要是針對10kV及以下避雷器的試驗，通過測量U1mA和0.75U1mA下的電流來判斷避雷器的優劣程度。

        2.避雷器交流泄漏試驗主要是測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，通過這些參數來衡量氧化鋅避雷器的運行狀況

      目前國內外市場上有多種類型氧化鋅避雷器測試產品，總的來講可以分為有線型和無線型這兩類。有線型（圖一所示），通過直接連線實現數據的測量，而HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測試儀不僅可以通過在 PT 上實現同步信號取樣（圖二所示），而且還能通過高壓直接采樣，在避雷器頂端實現高壓同步信號的采樣，從而簡化了現場接線，以下是各種測試原理示意圖：

圖一、無線測量原理                                                                             圖二、有線測量原理

         HDYZ-S氧化鋅避雷器泄露電流測試儀的原理如圖四所示，通過直接采集避雷器頂端的電壓來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，為運行中的避雷器狀態檢測提供有力的依據。

二：產品特點

       1、HDYZ-S氧化鋅避雷器泄露電流測試儀可通過三維向量圖直觀反映氧化鋅避雷器的運行狀況。HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測試儀通過軟件集成的優劣判斷程序直接展現全電流、阻性電流及容性電流的關系，直觀反應運行中氧化鋅避雷器的性能；

       2、數據測量準確可靠。可直接觀測系統電壓與泄漏電流的波形。通過對系統電壓多次諧波的直接采樣，有效去除了系統電壓諧波對泄漏電流的影響，使泄漏電流的測量值更準確。

       3、人機界面及便捷的數據管理。采用5.7寸640*480 TFT 觸摸屏，使操作者更加得心應手，通過中、英文觸控輸入可實現對避雷器的站級、線路級乃至避雷器本身的數據管理，同時也可將測量數據現場打印；

       4、接收主機便攜式設計，方便工作人員攜帶和使用。

三：技術指標

     1.高壓同步采集器

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

                    1.2、發射功率：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、檢測電壓范圍（峰值）：0.4 ~ 250V

                2.2、發射功率：30dB；

                2.3、頻譜帶寬：40~10kHz

                2.4、電源電壓：DC 8.4V

      3.接收主機

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

                3.2、泄漏電流測量精度：5%±1個字；

                3.3、泄漏電流分辨率：1uA；

                3.4、測量參數及功能：

                              功能：

                                      1.泄漏電流全電流實時波形、系統電壓實時波形；

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

                              測量參數：

                                      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.系統電壓與泄漏電流間相位角；

       4.電壓基準信號取樣方式：

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

        5.打印機類型：微型嵌入式打印機。

        6.溫度測量精度：0.1℃。

        7.顯示器：5.7寸TFT， 色真彩屏

        8.數據存儲：1000 組

        9.工作電源：

                   內部電源：

                              DC 8.4V 鋰聚合物電池；

                              充電時間：2~3小時；

                              工作時間：6小時以上；

                   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試儀主要由兩部分組成：一個高壓信號同步采集裝置(包括絕緣桿)、一個無線PT同步信號采集裝置和一個無線接收主機。現場無PT時可以使用高壓信號同步采集裝置對電壓進行采樣，信號采集裝置將采樣到的高壓信號調制后通過無線傳輸發送至接收主機，接收主機在收到信號后通過解調等方式將調制后的信號還原至原始波形，然后測量模塊將采集到的電流信號和電壓信號做數字分析，從而得到氧化鋅避雷器的運行參數參數，同時通過對泄漏電流的傅里葉分析得到高次諧波分量，通過諧波分量的大小來判斷避雷器處于何種狀態。

圖4原理圖

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如圖 5-1所示。

5-1 羅氏線圈結構示意圖

羅氏線圈的原邊為流過被測電流的導體，副邊為多匝線圈。當有交變的電流流過穿過線圈中心的導體時，會產生交變的磁場。副邊線圈與被測電流產生的磁通相交鏈，整個羅氏線圈副邊產生的磁鏈正比于導體中流過的電流大小。變化的磁鏈產生電動勢，且電動勢的大小與磁鏈的變化率成正比。令流過導體的電流為，線圈副邊感應出的電動勢為，基于安培環路定律和法拉第電磁感應定律，可由Maxwell方程^[8]解得：（5-1）

其中M為羅氏線圈的互感系數。

根據羅氏線圈負載的不同，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。當采用外積分式羅氏線圈時，為得到電流的波形，線圈的輸出通常需要經過無源RC外積分電路、由運放構成的有源外積分電路，以及數自積分電路等負載。外積分式羅氏線圈受積分電路頻率性能影響較大，測量頻率上限受到限制，一般用于測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，具有相對較寬的檢測頻帶。由于其直接采用積分電阻，因此頻率響應較快，適用于測量上升時間較短的脈沖電流信號。

羅氏線圈根據其結構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，將導線均勻繞在骨架上。測量時將骨架彎曲成一個閉合的環，使通電導體沖線圈中心穿過。這種線圈使用方便，但喀什市氧化鋅避雷器泄露電流測試儀出廠價測量精確度低、穩定性不高。剛性羅氏線圈采用剛性結構線圈骨架，在結構上更容易使得繞線能夠均勻分布，大大提高了抗外磁場干擾的能力，從而提高了測量的精確度。這種線圈的測量精確度和可靠性較高，但在實際使用中會受到現場安裝條件的限制。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。這種線圈現在還處于起步階段，其實際應用還有一定的距頻局部放電檢測基本原理

用于局部放電檢測的羅氏線圈稱為高頻電流傳感器，其有效的頻率檢測范圍一般為3MHz～30MHz。由于所測量的局部放電信號是微小的高頻電流信號，傳感器需要在較寬的頻帶內有較高的靈敏度。因此HFCT選用高磁導率的磁芯作為線圈骨架，并通常采用自積分式線圈結構^[13]。使用HFCT進行局部放電檢測的等效電路圖如圖 5-2所示。其中為被測導體中流過的局部放電脈沖電流，M為被測導體與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為負載積分電阻，u_o(t)為HFCT傳感器的輸出電壓信號。

高頻電流傳感器局部放電檢測等效電路圖

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