氧化锌避雷器测试原理：直流参考电压与阻性电流测量方法

不少电力运维企业、电网监管机构在日常巡检、预防性试验工作中，经常遇到两个核心问题：一是如何通过规范的氧化锌避雷器测试准确判断设备老化、受潮故障，二是不同场景下的测试结果判定要符合哪些政策标准要求。不少运维人员测试结果不准，核心原因*是对避雷器测试原理理解不到位，要解决这两个问题，首先要理清避雷器测试原理，掌握核心测试项的操作与判据逻辑。现行的测试规范都是基于避雷器测试原理制定的，熟悉核心逻辑后才能在现场测试时灵活应对不同的干扰情况。

一、避雷器测试原理核心逻辑

避雷器测试原理的核心是基于氧化锌阀片的非线性伏安特性：正常运行电压下，氧化锌阀片呈现极高阻值，流过的泄漏电流仅有微安级，设备可长期稳定运行；当系统出现过电压时，阀片阻值快速下降，将过电压限制在允许范围内，随后快速恢复高阻状态【1】。而当MOA出现内部受潮、阀片老化等缺陷时，其伏安特性会发生偏移，仅靠外观巡检无法发现早期故障，必须通过针对性的测试捕捉特性变化，避免故障扩大导致的线路跳闸、设备烧毁等事故。

二、氧化锌避雷器直流参考电压测试要点

氧化锌避雷器直流参考电压是衡量氧化锌阀片耐受电压能力的核心参数，也是新装MOA验收、运行后停电预试的必测项。该参数的定义为：对MOA施加逐渐升高的直流电压，当流过MOA的泄漏电流达到1mA时，对应的电压值即为氧化锌避雷器直流参考电压，随后需测量0.75倍该电压下的泄漏电流，两项参数共同判定MOA的阀片性能。

测试操作过程中，需先断开MOA与系统的连接，擦拭干净MOA表面的污垢、盐渍，避免表面泄漏电流影响测试结果；测试线需采用屏蔽线，减少空间电磁干扰对微安级电流测量的影响。对于不同电压等级的MOA，其氧化锌避雷器直流参考电压的合格阈值有明确规定，例如10kV配网MOA的直流参考电压需不低于25kV，110kV MOA的直流参考电压需不低于148kV，具体数值可参考对应产品说明书与*标准要求【2】。如果测试得到的氧化锌避雷器直流参考电压低于标准值，说明阀片已经出现老化劣化，需及时更换；若0.75倍参考电压下的泄漏电流超过50μA，同样说明MOA存在受潮或老化缺陷，需进一步排查。

三、阻性电流测量与MOA阻性电流判据

阻性电流测量是氧化锌避雷器测试中带电巡检的核心项目，相较于需要停电开展的氧化锌避雷器直流参考电压测试，阻性电流测量可在MOA带电运行状态下开展，是日常运维巡检中排查早期故障的核心手段。MOA运行时的总泄漏电流由容性电流和阻性电流两部分组成，正常状态下容性电流占总电流的90%以上，MOA阻性电流占比不足10%；当MOA出现阀片老化、内部受潮等缺陷时，MOA阻性电流会率先出现大幅上升，此时总电流可能仅出现小幅增长甚至无明显变化，因此阻性电流测量对早期故障的灵敏度远高于全电流监测【3】。MOA阻性电流的变化是反映设备早期缺陷的核心指标，湿度超过80%时测试得到的MOA阻性电流会出现偏大的情况，测试时需注意环境条件是否符合要求。

目前常用的阻性电流测量方法主要有谐波法、基波补偿法两种：谐波法是基于氧化锌阀片的非线性特性，通过提取总电流中的三次谐波分量计算阻性电流大小，适合现场快速筛查；基波补偿法是通过采集系统电压的相角信号，补偿掉总电流中的容性基波分量，直接得到阻性电流的准确值，测试精度更高，适合预试等需要*测量的场景。现场开展阻性电流测量时，需注意相邻相MOA的容性耦合干扰，可采用相角补偿算法消除干扰，或在测试时临时断开相邻相的测试引线，保证测试结果的准确性。

关于MOA阻性电流的判定标准，现行规范要求：当运行中MOA阻性电流增长到初始值的1.5倍时，需缩短测试周期，加强监测；当MOA阻性电流增长到初始值的2倍时，需尽快安排停电试验，开展氧化锌避雷器直流参考电压测试进一步确认缺陷；若MOA阻性电流超过100μA，需立即更换设备，避免发生故障。

四、氧化锌避雷器测试的规范要求与场景适配

氧化锌避雷器测试的开展需符合不同应用场景的规范要求，同时要兼顾运维效率与成本控制。对于G端的电网运维机构、电力监管部门而言，氧化锌避雷器测试需严格符合《电力设备预防性试验规程》的相关要求：新装MOA验收时需完成氧化锌避雷器直流参考电压、阻性电流测量等全套试验，留存测试报告作为设备投运的必备资料；运行中的110kV及以上电压等级MOA，每年需开展一次带电阻性电流测量，每3年开展一次停电直流参考电压测试；35kV及以下配网MOA的测试周期可适当延长至每6年一次。针对风电、光伏等新能源场站的MOA，由于其运行环境多为高湿、高盐雾、高海拔区域，设备老化速度更快，测试周期需在原有基础上缩短一半，保障设备运行安全。

对于B端的工业企业、新能源场站运维方而言，氧化锌避雷器测试的核心需求是在符合规范的前提下降低运维成本，提前排查故障减少停电损失。日常巡检中可优先采用带电阻性电流测量开展批量筛查，发现异常后再开展停电测试，无需所有设备都逐台停电测试，可大幅提升测试效率。测试时可选用市面上的氧化锌避雷器测试仪，一台设备即可完成直流参考电压测试、阻性电流测量等多项测试，自动记录测试数据生成报告，减少人工记录的误差，同时降低设备采购成本。

需要注意的是，所有氧化锌避雷器测试的记录和报告都需妥善留存，作为设备运维档案的一部分，满足电力监管部门的检查要求。若测试发现设备存在缺陷，需第一时间制定整改方案，及时更换不合格设备，避免因MOA故障引发的电力安全事故。

参考文献

【1】 DL/T 474.5-2018 现场绝缘试验实施导则 避雷器试验

【2】 GB 11032-2020 交流无间隙金属氧化物避雷器

【3】 DL/T 987-2018 氧化锌避雷器阻性电流测试仪通用技术条件