FZ、FCD、FCZ型避雷器的试验方法
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产品简介
FZ、FCD、FCZ型避雷器的试验项目基本相同。此类避雷器由于在结构上增加了并联电阻，而且35kV及以上的FZ型避雷器、220kV及以上的FCZ型避雷器均是由多元件串联组成，其试验项目及标准与FS型避雷器有很大不同。
一、绝缘电阻测量
对FZ、FCD、FCZ型避雷器，测量绝缘电阻不仅可以检查内部受潮、瓷套裂纹，还可以检查并联电阻接触是否良好、是否老化变质或断裂。多元件串联组成的避雷器要求用2500V绝缘电阻测试仪测量每一单独元件的绝缘电阻。
由于避雷器绝缘电阻与生产厂家的不同、出厂年月的前后、每个元件额定电压等有关，《规程》中对绝缘电阻的数值未做统一规定，建议采用生产厂家的标准或与前一次及同一类型的测量数据进行比较的方法，对避雷器绝缘状况进行判断分析。如抚顺电瓷厂规定由其生产的FCZ2—110JN型避雷器运行中绝缘电阻不应小于10000MΩ。
二、测量电导电流及检查串联组合元件的非线性因数α差值
在避雷器两端施加一定的直流电压时，流过避雷器本体的电流称为避雷器的电导电流。电导电流的测量可以检查避雷器是否受潮，并联电阻是否老化、断裂、接触不良。测得的电导电流应在规定的范围内。超出范围的电导电流，若明显偏大，则表明避雷器内部受潮，并联电阻劣化；若明显偏小，则可能是并联电阻断裂或接触不良。
非线性因数α的定义为：
α＝[lg(U2/U1)]／[lg(I2/I1)]＝lg2／[lg(I2/I1)]＝0.3010／(lgI2/I1)
式中 U1、U2——分别为50%规定试验电压（半压）及规定试验电压（全压）值，kV；
I1、I2——分别为50%规定试验电压（半压）及规定试验电压（全压）下的电导电流值，μΑ。
对多个元件串联组成的避雷器应测量每个零件的非线性因数α，并计算出串联元件中两个元件的非线性因数α的差值Δα。计算式为：
Δα=α1﹣α2
一般选α1、α2分别为同一相内最大和最小的非线性因数α值。
《规程》规定：同一相内，串联元件的非线性因数差值Δα不应大于0.05。非线性因数α是考核阀片非线性关系的一个参数，同一相内若Δα超过0.05，则各元件在运行电压下承受电压不均匀，将严重影响避雷器的灭弧性能。
另外，《规程》还规定了同一相内串联元件的电导电流相差值ΔI%不应大于30%。同一相内最大的电导电流与最小的电导电流（均对应全压下）之差与最大值之比，即电导电流相差值。计算公式为：
ΔI%＝Imax﹣Imin／Ima×100%
测量电导电流时施加直流试验电压及电导电流值允许范围，如表1-1所示。
表1-1 FZ、FCD、FCZ型避雷器直流试验电压及电导电流范围
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避雷器型号
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试验电压(kV)
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电导电流(μA)
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备注
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FZ—6
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6
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400～600
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FZ—10
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10
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400～600
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FZ—15
|
16
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400～600
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FZ—20
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20
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400～600
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FZ—30
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24
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400～600
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FCD
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额定电压
(kV) |
2
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4
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6
|
10
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13.2
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15
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西安电瓷厂FCD1型、FCD3型:小于10；抚顺电瓷厂FCD型:50～100；FCD2型:5～20。
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试验电压
(kV) |
2
|
4
|
6
|
10
|
13.2
|
15
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FCZ3—35
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50
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250～400
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海拔4000m及以上 试验电压为60kV |
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FCZ1—110—220
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96
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550～750
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FCZ2—110—220J
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110
|
400～600
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FCZ3—220J
|
110
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250～400
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FCZ—330
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160
|
500～700
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FZ、FCD、FCZ型避雷器电导电流试验时应注意以下几个问题：
(1)由于阀片的非线性，试验电压的少许变动可能带来电导电流的较大变化，一般应在高压侧直接测量试验电压。在用自制整流装置进行试验时，应注意电压脉动 带来的测量误差。《规程》规定，应在整流回路中加滤波电容，电容值一般为0.01～0.1μF，以减少电压脉动的影响。不能用变比及低压侧电压来换算高压侧电压。
(2)一般厂家规定的电导电流值是指20℃时的值，现场测量的温度一般在5～40℃，为了比较应进行温度换算，有关文献推荐的换算公式为：
I20℃＝It[1﹢K(20﹣t)]
式中 It——温度为t时的电导电流值，μA；
I20℃——换算到20℃时的电导电流值，μA；
K——温度系数，西安电瓷厂产品取K＝0.003，抚顺电瓷厂产品K＝0.004，其他厂产品K＝0.005。
(3)在对电压等级为110KV及以上的FCZ型磁吹避雷器进行电导电流测量时，由于其施加电压较高，建议微安级电流表接在避雷器低压端进行测量，并对避雷器瓷套表面电流进行屏蔽，以克服部分高压引线杂散电流级高场强对微安级电流表的各种影响。表1-2示出了对某变电站一组FCZ2—110JN型避雷器进行测量，微安级电流表在不同接线位置时的试验结果。
表1-1 微安级电流表不同位置时的一组试验结果
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测量方法
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A相
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B相
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C相
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泄漏电流(μA)／试验电压(kV)
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高压读数
(微安级电流表接在高压端) |
720／100
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730／100
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750／100
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低压读数
(微安级电流表接在避雷器低压端) |
610／100
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660／100
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避雷器表面不加屏蔽
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避雷器表面加屏蔽
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650／100
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620／100
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(4)对于FZ—110型、FZ—220型避雷器，由于它们由多节避雷器组成，而且避雷器瓷套较细，商度较高，不易攀爬，某供电局曾发生避雷器试验时，试验人员爬上此类避雷器接线造成避雷器倒塌，人身受伤的事故教训。因此此类避雷器试验时建议采用不拆上部引线，只拆避雷器底部放电记数器与避雷器之间引线，试验电压用倒加方式进行电导电流和绝缘电阻试验。图1-1以FZ—110型避雷器为例，示出了这种试验的接线示意图。
图1-1 不拆高压引线测试避雷器电导电流接线示意图
(a)基座绝缘良好时；(b)基座绝缘不良时
图1-1(a)所示为基座绝缘良好时，用ZGF直流高压发生器测量每节电导电流，从下部加压，避雷器上部接地的接线。测量基座绝缘不良避雷器电导电流时，在避雷器基座前加屏蔽微安级电流表，如图1-1(b)所示。这时测得最上节元件1的电导电流为I1—I2。测量避雷器中间元件电导电流时，可直接采用在被测避雷器低压端测量的方法。测量避雷器最下节元件4电导电流时，PA2接在元件3上部，PA1接在元件4上部，元件4底部接地。
这种方法可采用绝缘杆引线，不需人爬上避雷器即可获得准确的试验结果。
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