ZnO 阀片在强雷电负载冲击电流下的耐受试验
戴明秋，瞿炜，郑浩，江安烽，傅正财,
（1上海交通大学 电气工程系 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海 200030
2国网安徽省电力公司，合肥 230061）
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摘要：避雷器冲击电流耐受能力是影响其性能的重要因素，国内外标准中规定避雷器应通过大电流冲击耐受试验，对强雷电负载区域避雷器，试验要求采用30/80us波形电流。为研究避雷器阀片在30/80us波形冲击电流下的耐受特性，并与4/10us波形下的冲击电流耐受特性相比较，选取了国内线路避雷器常用的三种型号交流氧化锌避雷器阀片，分别对其施加10kA 到40kA 的30/80us波形冲击电流和65kA 到100kA 的4/10us波形冲击电流，并测量冲击前后阀片标称放电电流下残压、直流1mA 参考电压，根据参数的改变反应阀片电气性能变化，研究避雷器阀片在30/80us波形下的耐受特性。试验发现：三种阀片均不能通过40kA30/80us波形的冲击电流耐受试验，当30/80us波形电流峰值达到30kA 时阀片直流1mA 变化超过5%。阀片未通过 30/80us波形电流冲击耐受试验是由于其电气性能变坏导致。单次40kA30/80us波形冲击电流比单次100kA4/10us波形电流冲击能量大，对于避雷器阀片电气性能的影响也较大。试验结果对于强雷电负载区域避雷器的试验和选型应用具有参考价值。
关键词：氧化锌；强雷电负载；30/80us电流波形；耐受特性
参 考 文 献
[1]
葛栋, 焦飞, 张翠霞, 等. 输电线路避雷器的应用及其安装方案[J]. 华北电力技术.，2009 (08):38-41． [2]
张搏宇，苏宁，吕雪斌，等. 带串联间隙1000kV 特高压交流输电线路避雷器关键技术参数分析[J]. 高电压技术，2013,39(3):618~622． [3]
张媛媛，郑浩，施荣，等. 35kV输电线路避雷器的雷电放电电流和吸收能力[J]. 高压电器，2007,43(2):118~122． [4]
张利庭. 雷电对配电安全运行的影响及防范研究[D]. 杭州:浙江大学,2008． [5]
Zhang Liting. Research of Impact and Prevention of Lighting on Distribution Networks Security Operation[D]. Hangzhou: Zhejiang University,2008． [6]
彭发东，彭向阳，熊易，等．广东电网10kV 配网避雷器运行状态分析与评估[J]．高压电器，2011，47(12)：56-61． [7]
彭向阳，王保山，彭发东，等．配网避雷器预期运行寿命计算评估[J]．高压电器，2012，48(12)：26-32． [8]
谭俊源，唐军，刘晓庭，等．珠江三角洲某地区雷电特征对10kV 配网用避雷器故障的影响分析[J]．高压电器，2014，50(4)：113-119． [9]
蒋国文，王保山，杭文，等. 国内35mm 氧化锌电阻片大电流耐受能力研究[J]. 电瓷避雷器. 2010(2):40~44．
[10] 王兰义，张长军，王贯永，等.氧化锌非线性电阻片大电流冲击能
力的研究[J]. 电磁避雷器.1998(1):44~48．
[11] 彭向阳，王保山，彭发东，等. 整只配网用避雷器大电流耐受能
力试验研究[J]. 高电压技术.2011,37(10):2443~2449．
[12] 郭洁，刘良壁，朱跃. 雷电冲击下金属氧化物避雷器动作负荷研
究[J]. 高电压技术.2005,31(2):18~20．
[13] 王秉钧 金属氧化物避雷器[M] 北京:水利电力出版
社,1987:50~60．
[14] GB10032-2010. 交流无间隙金属氧化物避雷器[S]. 北京：中国标
准出版社，2010．
[15] IEC60099-4 2006. Metal-oxide Surge Arresters without Gaps for a.c.
Systems[S]. IEC,2006．
[16] 童雪芳,王海涛,陈家宏,等. 雷电定位系统地闪密度分布图与雷
击故障相关性分析[J]. 高电压技术,2008,34(12):2924-2929． [17] 许颖，刘继，马宏达，等. 建筑物雷电防护[M]. 北京：中国建筑
工业出版社，2010:1-9.
[18] 熊泰昌. 电力避雷器[M]. 北京：中国水利水电出版社，2013:1-9. [19] 吴维韩，何金良，高玉明. 金属氧化物非线性电阻特性和应用[M].
北京：清华大学出版社. 1998:125~130
[20] 杨凤金，卢振亚，李政文. 关于金属氧化物避雷器标准
GB10032-2000的几点讨论[J]. 电瓷避雷器. 2003(1):40~43．
戴明秋（1993-）女，硕士研究生，从事电力系统过电压与防雷保护工作；
江安烽（1977-）男，博士研究生，从事电力系统过电压与防雷保护研究工作；
傅正财（1977-）男，教授、博导，从事高电压试验设备研发、电力系统过电压与防雷保护及电力系统电磁环境评估研究工作。
联系地址：上海市徐汇区华山路1954号上海交通大学高电压实验室109室
邮编：200030 收件人：戴明秋 电话：[1**********]
ZnO 阀片在强雷电负载冲击电流下的耐受试验
戴明秋，瞿炜，郑浩，江安烽，傅正财,
（1上海交通大学 电气工程系 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海 200030
2国网安徽省电力公司，合肥 230061）
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摘要：避雷器冲击电流耐受能力是影响其性能的重要因素，国内外标准中规定避雷器应通过大电流冲击耐受试验，对强雷电负载区域避雷器，试验要求采用30/80us波形电流。为研究避雷器阀片在30/80us波形冲击电流下的耐受特性，并与4/10us波形下的冲击电流耐受特性相比较，选取了国内线路避雷器常用的三种型号交流氧化锌避雷器阀片，分别对其施加10kA 到40kA 的30/80us波形冲击电流和65kA 到100kA 的4/10us波形冲击电流，并测量冲击前后阀片标称放电电流下残压、直流1mA 参考电压，根据参数的改变反应阀片电气性能变化，研究避雷器阀片在30/80us波形下的耐受特性。试验发现：三种阀片均不能通过40kA30/80us波形的冲击电流耐受试验，当30/80us波形电流峰值达到30kA 时阀片直流1mA 变化超过5%。阀片未通过 30/80us波形电流冲击耐受试验是由于其电气性能变坏导致。单次40kA30/80us波形冲击电流比单次100kA4/10us波形电流冲击能量大，对于避雷器阀片电气性能的影响也较大。试验结果对于强雷电负载区域避雷器的试验和选型应用具有参考价值。
关键词：氧化锌；强雷电负载；30/80us电流波形；耐受特性
参 考 文 献
[1]
葛栋, 焦飞, 张翠霞, 等. 输电线路避雷器的应用及其安装方案[J]. 华北电力技术.，2009 (08):38-41． [2]
张搏宇，苏宁，吕雪斌，等. 带串联间隙1000kV 特高压交流输电线路避雷器关键技术参数分析[J]. 高电压技术，2013,39(3):618~622． [3]
张媛媛，郑浩，施荣，等. 35kV输电线路避雷器的雷电放电电流和吸收能力[J]. 高压电器，2007,43(2):118~122． [4]
张利庭. 雷电对配电安全运行的影响及防范研究[D]. 杭州:浙江大学,2008． [5]
Zhang Liting. Research of Impact and Prevention of Lighting on Distribution Networks Security Operation[D]. Hangzhou: Zhejiang University,2008． [6]
彭发东，彭向阳，熊易，等．广东电网10kV 配网避雷器运行状态分析与评估[J]．高压电器，2011，47(12)：56-61． [7]
彭向阳，王保山，彭发东，等．配网避雷器预期运行寿命计算评估[J]．高压电器，2012，48(12)：26-32． [8]
谭俊源，唐军，刘晓庭，等．珠江三角洲某地区雷电特征对10kV 配网用避雷器故障的影响分析[J]．高压电器，2014，50(4)：113-119． [9]
蒋国文，王保山，杭文，等. 国内35mm 氧化锌电阻片大电流耐受能力研究[J]. 电瓷避雷器. 2010(2):40~44．
[10] 王兰义，张长军，王贯永，等.氧化锌非线性电阻片大电流冲击能
力的研究[J]. 电磁避雷器.1998(1):44~48．
[11] 彭向阳，王保山，彭发东，等. 整只配网用避雷器大电流耐受能
力试验研究[J]. 高电压技术.2011,37(10):2443~2449．
[12] 郭洁，刘良壁，朱跃. 雷电冲击下金属氧化物避雷器动作负荷研
究[J]. 高电压技术.2005,31(2):18~20．
[13] 王秉钧 金属氧化物避雷器[M] 北京:水利电力出版
社,1987:50~60．
[14] GB10032-2010. 交流无间隙金属氧化物避雷器[S]. 北京：中国标
准出版社，2010．
[15] IEC60099-4 2006. Metal-oxide Surge Arresters without Gaps for a.c.
Systems[S]. IEC,2006．
[16] 童雪芳,王海涛,陈家宏,等. 雷电定位系统地闪密度分布图与雷
击故障相关性分析[J]. 高电压技术,2008,34(12):2924-2929． [17] 许颖，刘继，马宏达，等. 建筑物雷电防护[M]. 北京：中国建筑
工业出版社，2010:1-9.
[18] 熊泰昌. 电力避雷器[M]. 北京：中国水利水电出版社，2013:1-9. [19] 吴维韩，何金良，高玉明. 金属氧化物非线性电阻特性和应用[M].
北京：清华大学出版社. 1998:125~130
[20] 杨凤金，卢振亚，李政文. 关于金属氧化物避雷器标准
GB10032-2000的几点讨论[J]. 电瓷避雷器. 2003(1):40~43．
戴明秋（1993-）女，硕士研究生，从事电力系统过电压与防雷保护工作；
江安烽（1977-）男，博士研究生，从事电力系统过电压与防雷保护研究工作；
傅正财（1977-）男，教授、博导，从事高电压试验设备研发、电力系统过电压与防雷保护及电力系统电磁环境评估研究工作。
联系地址：上海市徐汇区华山路1954号上海交通大学高电压实验室109室
邮编：200030 收件人：戴明秋 电话：[1**********]