直流泄漏試驗(yàn)基于氧化鋅閥片的非線性伏安特性。在正常運(yùn)行電壓下，閥片呈高阻狀態(tài)，泄漏電流僅為微安級別；當(dāng)電壓升高至轉(zhuǎn)折區(qū)時(shí)，電流急劇增長。U1mA作為參考電壓，標(biāo)志著閥片從高阻區(qū)進(jìn)入低阻區(qū)的起始點(diǎn)，其值的穩(wěn)定性直接反映閥片的老化程度。0.75倍U1mA下的泄漏電流則用于判斷閥片是否受潮，因受潮會導(dǎo)致低電壓區(qū)的泄漏電流顯著增大。

對于500kV避雷器，整支避雷器由三節(jié)單元串聯(lián)疊裝而成，出廠U1mA整體值應(yīng)不小于565kV。每節(jié)單元的U1mA值變化率應(yīng)控制在±5%以內(nèi)，0.75倍U1mA下的泄漏電流不應(yīng)大于50μA。超出上述范圍時(shí)，應(yīng)結(jié)合絕緣電阻、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)等綜合判斷設(shè)備狀態(tài)。

試驗(yàn)前準(zhǔn)備

環(huán)境與設(shè)備檢查

試驗(yàn)應(yīng)在環(huán)境溫度－10℃至＋40℃、相對濕度不高于80%的條件下進(jìn)行。相對濕度超過80%時(shí)，避雷器外表面易形成水膜，導(dǎo)致表面泄漏電流增大，嚴(yán)重干擾測試結(jié)果，應(yīng)暫停試驗(yàn)或采取熱風(fēng)干燥等輔助措施。記錄環(huán)境溫濕度，便于后續(xù)對測量值進(jìn)行必要修正，因氧化鋅閥片具有負(fù)溫度系數(shù)，溫度每升高10℃，同一電壓下的泄漏電流約增加5%至8%。

檢查試驗(yàn)設(shè)備：直流高壓發(fā)生器（額定電壓不低于150kV，輸出電流不小于2mA）、微安表（量程0至2000μA，精度不低于1.5級）、分壓器（用于電壓測量，精度1.0級）、放電棒、兆歐表（2500V）、絕緣墊、屏蔽線等。所有儀器儀表應(yīng)在檢定有效期內(nèi)。

安全措施

直流泄漏試驗(yàn)屬于高壓試驗(yàn)，必須嚴(yán)格執(zhí)行安全工作規(guī)程。設(shè)置全封閉警戒區(qū)，以被試設(shè)備為中心，在四周拉設(shè)警戒帶或圍欄，并懸掛“高壓試驗(yàn)，禁止進(jìn)入”標(biāo)示牌。高電壓端對地距離應(yīng)不小于3m，對相鄰帶電設(shè)備應(yīng)不小于4m。安排專人值守，防止無關(guān)人員誤入。

所有參與試驗(yàn)人員應(yīng)明確分工，指定試驗(yàn)負(fù)責(zé)人、操作人、讀數(shù)人及監(jiān)護(hù)人員。操作前進(jìn)行安全交底，告知危險(xiǎn)點(diǎn)及緊急處置措施。操作人員應(yīng)穿戴絕緣鞋、絕緣手套，并站立于干燥絕緣墊上。

被試設(shè)備處理

將避雷器停電并確認(rèn)已與系統(tǒng)完全隔離。使用接地線將避雷器高壓端及法蘭接地，充分放電至少3min。用2500V兆歐表測量避雷器絕緣電阻（兩端電極與底座之間），要求絕緣電阻值不小于2500MΩ，以初步判斷有無貫穿性缺陷或嚴(yán)重受潮。

用清潔干燥的棉布擦拭避雷器外表面，特別是瓷套或復(fù)合外套的傘裙部位，清除積塵與污穢。污穢在潮濕環(huán)境中會形成表面泄漏通道，造成測量值偏大。

試驗(yàn)接線方法

500kV避雷器由上、中、下三節(jié)單元串聯(lián)組成。為準(zhǔn)確評估每節(jié)單元狀況，需逐節(jié)進(jìn)行測試。根據(jù)被試管節(jié)的位置及現(xiàn)場接線條件，可采用兩種典型接線方式。

標(biāo)準(zhǔn)接線法（適用于下節(jié)、中節(jié)或拆開檢修時(shí)）

高壓發(fā)生器輸出端接至被試節(jié)上端金屬法蘭或接線端子，被試節(jié)下端通過微安表接地。微安表應(yīng)放置于屏蔽盒內(nèi)或使用屏蔽線連接，以減少空間電磁干擾。高壓引線采用專用高壓屏蔽線，并盡可能垂直于設(shè)備引開，避免與周圍接地體或設(shè)備外殼形成耦合電容。

此接線方式直接測量流過被試管節(jié)的泄漏電流，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，但當(dāng)不拆解避雷器串聯(lián)連接導(dǎo)體時(shí)，無法單獨(dú)隔離中節(jié)或上節(jié)。

不拆引線接線法（適用于上節(jié)，避免高空拆線）

對于上節(jié)避雷器，若其高壓端直接與線路或母線連接，拆解高壓引線需要登高作業(yè)，安全風(fēng)險(xiǎn)高、工作量大。此時(shí)可采用反向加壓法：將線路端（A點(diǎn)）用專用接地線可靠接地，在上節(jié)避雷器下端與中節(jié)連接處（B點(diǎn)）施加直流高壓，上節(jié)避雷器高壓端經(jīng)微安表接地。此時(shí)，高壓從上節(jié)末端施加，電流方向與標(biāo)準(zhǔn)接法相反，但通過閥片的電流本質(zhì)不變，仍可準(zhǔn)確測量U1mA與泄漏電流。

采用此接線方法時(shí)，必須確認(rèn)線路端接地牢固可靠，以防止高壓經(jīng)母線串入變壓器、斷路器等設(shè)備，造成絕緣損壞。

均壓環(huán)雜散電流的屏蔽

這是500kV避雷器泄漏試驗(yàn)中最特殊且最容易導(dǎo)致誤判的環(huán)節(jié)。上節(jié)避雷器頂部安裝有均壓環(huán)，用于改善設(shè)備運(yùn)行時(shí)電壓分布。在直流試驗(yàn)中，均壓環(huán)處于地電位（因高壓端接地），而試驗(yàn)施加高壓的部位（上節(jié)下法蘭處）與均壓環(huán)之間存在分布電容和雜散電容。這些電容產(chǎn)生的雜散電流會流經(jīng)微安表，導(dǎo)致測得的泄漏電流遠(yuǎn)大于實(shí)際通過閥片的電流。

消除雜散電流影響的常用方法是在上節(jié)避雷器下端金屬法蘭處加裝簡易屏蔽罩。屏蔽罩可用1mm至2mm厚的絕緣板（環(huán)氧樹脂板）或熱縮套制作，其內(nèi)徑略大于法蘭直徑，高度約50mm至100mm，包裹法蘭外側(cè)，使雜散電流沿屏蔽罩外側(cè)流入地，而不進(jìn)入微安表。屏蔽效果可通過對比試驗(yàn)驗(yàn)證：加裝屏蔽罩前后測量同一節(jié)避雷器，泄漏電流讀數(shù)應(yīng)呈現(xiàn)顯著下降（通?？山档蛿?shù)十微安）。

另一種有效做法是采用雙層屏蔽微安表，將微安表置于高壓端并采用屏蔽線連接，但該方法接線復(fù)雜，現(xiàn)場應(yīng)用較少。在試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)注明是否采取了屏蔽措施及屏蔽后的測量值。

加壓測量操作步驟

空載試驗(yàn)與極性檢查

在正式接入避雷器前，先連接高壓發(fā)生器與分壓器，空載升壓至50%試驗(yàn)電壓，檢查設(shè)備工作是否正常，有無異常放電聲，電壓表、電流表指示是否穩(wěn)定。同時(shí)確認(rèn)輸出電壓極性為負(fù)極性（直流泄漏試驗(yàn)習(xí)慣采用負(fù)極性輸出，以減少外絕緣泄漏影響）。

測量U1mA

接入避雷器后，確認(rèn)接線無誤，其他人員撤離至安全區(qū)域。試驗(yàn)負(fù)責(zé)人發(fā)出“開始升壓”指令，操作人緩慢升壓，同時(shí)觀察微安表讀數(shù)。升壓速度宜控制在每秒1%至2%試驗(yàn)電壓，以電流變化平穩(wěn)為度。

當(dāng)微安表指示達(dá)到0.5mA、0.8mA、0.9mA、1.0mA時(shí)，分別記錄對應(yīng)的電壓值。以微安表讀數(shù)為1mA時(shí)讀取的電壓作為U1mA。為避免閥片發(fā)熱導(dǎo)致電壓下降，應(yīng)在微安表指示穩(wěn)定于1mA后3s至5s內(nèi)迅速讀數(shù)。升壓過程中不得中途停頓過久，也不得在1mA以上電流區(qū)間長時(shí)間停留，以免閥片發(fā)熱損壞。

對于500kV整支避雷器，U1mA不應(yīng)小于565kV。逐節(jié)測量時(shí)，各節(jié)U1mA值應(yīng)與出廠值或初始值比較，變化率不應(yīng)超過±5%。若某節(jié)U1mA顯著下降（如超過－8%），提示該節(jié)閥片可能嚴(yán)重老化或受潮；若U1mA顯著升高（如超過＋5%），可能與測量方法或接線干擾有關(guān)，應(yīng)排除雜散電流影響后復(fù)測。

測量0.75 U1mA下泄漏電流

讀取U1mA后，立即將電壓降至該讀數(shù)的75%。電壓穩(wěn)定后（約5s至10s），讀取微安表指示的泄漏電流值。該值不應(yīng)大于50μA。若大于50μA，特別是數(shù)值達(dá)到80μA以上時(shí)，基本可判定避雷器受潮或閥片性能劣化。

需注意，0.75 U1mA泄流電流對溫度較為敏感。若試驗(yàn)時(shí)閥片溫度高于出廠試驗(yàn)基準(zhǔn)溫度（通常為20℃），應(yīng)對測量值進(jìn)行修正，或參照廠家提供的溫度系數(shù)曲線進(jìn)行判斷。經(jīng)驗(yàn)表明，在環(huán)境溫度30℃時(shí)測得的泄漏電流可能比20℃時(shí)高出10μA至20μA，若直接以50μA為唯一判據(jù)容易造成誤判。建議在報(bào)告中同時(shí)記錄環(huán)境溫度與實(shí)測值，必要時(shí)與同類設(shè)備橫向?qū)Ρ取?

降壓與放電

測量結(jié)束后，操作人將電壓調(diào)節(jié)旋鈕緩慢旋至零位，關(guān)閉高壓發(fā)生器電源。此時(shí)高壓輸出端仍有殘余電荷，必須使用放電棒進(jìn)行充分放電。放電流程如下：先使用帶限流電阻的放電棒（電阻約100kΩ）觸碰高壓輸出端，停留約10s；再直接對地放電，反復(fù)2至3次。同時(shí)，微安表上、下部以及被試避雷器各節(jié)單元的法蘭、接線端子均應(yīng)分別對地放電。放電完成后，方可拆線。