：产品概述

       避雷器是电力系统中重要的电力设备之一。它的作用是当系统中出现危机设备（如发电机、变压器、互感器等）的各种类型的过压时，限制过电压使之低于一定幅值，以保证电力设备的安全运行。

试验项目：避雷器的试验分为直流泄漏电流试验和交流泄漏电流试验。

        1.避雷器直流泄露电流的测试主要是针对10kV及以下避雷器的试验，通过测量U1mA和0.75U1mA下的电流来判断避雷器的优劣程度。

        2.避雷器交流泄漏试验主要是测量避雷器在工频电压下的全电流、容性电流、阻性电流等参数，通过这些参数来衡量氧化锌避雷器的运行状况

      目前国内外市场上有多种类型氧化锌避雷器测试产品，总的来讲可以分为有线型和无线型这两类。有线型（图一所示），通过直接连线实现数据的测量，而HDYZ-S氧化锌避雷器带电泄露电流测试仪不仅可以通过在 PT 上实现同步信号取样（图二所示），而且还能通过高压直接采样，在避雷器顶端实现高压同步信号的采样，从而简化了现场接线，以下是各种测试原理示意图：

图一、无线测量原理                                                                             图二、有线测量原理

         HDYZ-S氧化锌避雷器泄露电流测试仪的原理如图四所示，通过直接采集避雷器顶端的电压来获取电流与电压之间的相位角，从而分析出全电流中的阻性电流、容性电流等参数，为运行中的避雷器状态检测提供有力的依据。

二：产品特点

       1、HDYZ-S氧化锌避雷器泄露电流测试仪可通过三维向量图直观反映氧化锌避雷器的运行状况。HDYZ-S氧化锌避雷器带电泄露电流测试仪通过软件集成的优劣判断程序直接展现全电流、阻性电流及容性电流的关系，直观反应运行中氧化锌避雷器的性能；

       2、数据测量准确可靠。可直接观测系统电压与泄漏电流的波形。通过对系统电压多次谐波的直接采样，有效去除了系统电压谐波对泄漏电流的影响，使泄漏电流的测量值更准确。

       3、人机界面及便捷的数据管理。采用5.7寸640*480 TFT 触摸屏，使操作者更加得心应手，通过中、英文触控输入可实现对避雷器的站级、线路级乃至避雷器本身的数据管理，同时也可将测量数据现场打印；

       4、接收主机便携式设计，方便工作人员携带和使用。

三：技术指标

     1.高压同步采集器

                    1.1、检测电压范围（峰值）：0.4 ~ 500kV

                    1.2、发射功率：20dB；

                    1.3、频谱带宽：40~10kHz

                    1.4、电源电压：DC 8.4V

     2. PT同步采集器

                2.1、检测电压范围（峰值）：0.4 ~ 250V

                2.2、发射功率：30dB；

                2.3、频谱带宽：40~10kHz

                2.4、电源电压：DC 8.4V

      3.接收主机

                3.1、泄漏电流测量范围（峰值）：10uA ~ 10.0mA；

                3.2、泄漏电流测量精度：5%±1个字；

                3.3、泄漏电流分辨率：1uA；

                3.4、测量参数及功能：

                              功能：

                                      1.泄漏电流全电流实时波形、系统电压实时波形；

                                      2.泄漏电流全电流、阻性电流、容性电流的矢量图；

                              测量参数：

                                      1.泄漏电流全电流有效值、阻性电流有效值及容性电流有效值；

                                      2.泄漏电流3次谐波、5次谐波、7次谐波及9次谐波；

                                      3.系统电压与泄漏电流间相位角；

       4.电压基准信号取样方式：

                 无PT方式（高压直接采样）、PT无线方式、谐波方式。

        5.打印机类型：微型嵌入式打印机。

        6.温度测量精度：0.1℃。

        7.显示器：5.7寸TFT， 色真彩屏

        8.数据存储：1000 组

        9.工作电源：

                   内部电源：

                              DC 8.4V 锂聚合物电池；

                              充电时间：2~3小时；

                              工作时间：6小时以上；

                   外部电源：

                               输入：AC100V~240V，50/60Hz

                               输出：DC8.4V，3A

三、工作原理

     HDYZ-S氧化锌避雷器带电泄露电流测试仪主要由两部分组成：一个高压信号同步采集装置(包括绝缘杆)、一个无线PT同步信号采集装置和一个无线接收主机。现场无PT时可以使用高压信号同步采集装置对电压进行采样，信号采集装置将采样到的高压信号调制后通过无线传输发送至接收主机，接收主机在收到信号后通过解调等方式将调制后的信号还原至原始波形，然后测量模块将采集到的电流信号和电压信号做数字分析，从而得到氧化锌避雷器的运行参数参数，同时通过对泄漏电流的傅里叶分析得到高次谐波分量，通过谐波分量的大小来判断避雷器处于何种状态。

图4原理图

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如图 5-1所示。

5-1 罗氏线圈结构示意图

罗氏线圈的原边为流过被测电流的导体，副边为多匝线圈。当有交变的电流流过穿过线圈中心的导体时，会产生交变的磁场。副边线圈与被测电流产生的磁通相交链，整个罗氏线圈副边产生的磁链正比于导体中流过的电流大小。变化的磁链产生电动势，且电动势的大小与磁链的变化率成正比。令流过导体的电流为，线圈副边感应出的电动势为，基于安培环路定律和法拉第电磁感应定律，可由Maxwell方程^[8]解得：（5-1）

其中M为罗氏线圈的互感系数。

根据罗氏线圈负载的不同，线圈可分为外积分式和自积分式^[9]。外积分式罗氏线圈又称作窄带型电流传感器，具有较好的抗干扰能力。当采用外积分式罗氏线圈时，为得到电流的波形，线圈的输出通常需要经过无源RC外积分电路、由运放构成的有源外积分电路，以及数自积分电路等负载。外积分式罗氏线圈受积分电路频率性能影响较大，测量频率上限受到限制，一般用于测量兆赫兹以下的中低频率电流。自积分式罗氏线圈又称作宽带型电流传感器，具有相对较宽的检测频带。由于其直接采用积分电阻，因此频率响应较快，适用于测量上升时间较短的脉冲电流信号。

罗氏线圈根据其结构不同可分为挠性罗氏线圈、刚性罗氏线圈和PCB型罗氏线圈^[10-11]。挠性罗氏线圈以能够*的挠性材料作为线圈骨架，将导线均匀绕在骨架上。测量时将骨架弯曲成一个闭合的环，使通电导体冲线圈中心穿过。这种线圈使用方便，但喀什市氧化锌避雷器泄露电流测试仪出厂价测量精确度低、稳定性不高。刚性罗氏线圈采用刚性结构线圈骨架，在结构上更容易使得绕线能够均匀分布，大大提高了抗外磁场干扰的能力，从而提高了测量的精确度。这种线圈的测量精确度和可靠性较高，但在实际使用中会受到现场安装条件的限制。PCB型罗氏线圈是一种基于印刷电路板（PCB）骨架的罗氏线圈，相比传统的罗氏线圈，其线圈密度、骨架截面积以及线圈截面与中心线的垂直程度都有极大提高，是一种高精度的罗氏线圈。这种线圈现在还处于起步阶段，其实际应用还有一定的距频局部放电检测基本原理

用于局部放电检测的罗氏线圈称为高频电流传感器，其有效的频率检测范围一般为3MHz～30MHz。由于所测量的局部放电信号是微小的高频电流信号，传感器需要在较宽的频带内有较高的灵敏度。因此HFCT选用高磁导率的磁芯作为线圈骨架，并通常采用自积分式线圈结构^[13]。使用HFCT进行局部放电检测的等效电路图如图 5-2所示。其中为被测导体中流过的局部放电脉冲电流，M为被测导体与HFCT线圈之间的互感，L_s为线圈的自感，R_s为线圈的等效电阻，C_s为线圈的等效杂散电容，R为负载积分电阻，u_o(t)为HFCT传感器的输出电压信号。

高频电流传感器局部放电检测等效电路图

在喀什市氧化锌避雷器泄露电流测试仪出厂价传感器参数满足自积分条件的情况下，忽略杂散电容